辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术

齐　海　鹰（辽河油田公司钻井工程部，辽宁盘锦　124010）

辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术

齐海鹰
（辽河油田公司钻井工程部，辽宁盘锦124010）

针对兴隆台潜山油藏埋藏深、油稀、含油高度2 300 m的特点，建立了以水平井和复杂结构井为主的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置注采开发井网。优化设计了井网井距，纵向上分7层部署水平井、复杂结构井。设计水平井井距200～300 m，鱼骨井井距500 m。水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向。优化设计了水平井、复杂结构井、定向井井眼轨道和井身结构，优化了钻井液设计、复杂结构井完井管柱结构设计、井控设计、固井设计。通过钻完井施工、投产开发，兴隆台潜山共钻井135口，年产油102.11×104t，实现高效开发。

深层潜山；钻完井设计；钻完井技术；稀油；高效开发

兴隆台潜山位于辽宁省盘锦市兴隆台城区，构造上位于兴隆台油田中南部，西邻盘山洼陷，北侧面临陈家洼陷，南侧是清水洼陷，东侧为冷东深陷带，是典型的“洼中之隆”，构造面积84 km2。潜山整体是呈北东向展布的背斜，东西向断层将潜山自南向北进一步分成中间高两头低的3个潜山。油藏类型为裂缝性块状底水变质岩潜山油藏。油层从潜山顶部到底部均有发育。油层以兴古潜山最发育，其次为马古潜山油藏埋深2 355～4 680 m。油层分布受潜山地层厚度及裂缝发育程度控制。储层主要为孔隙裂缝型储层。裂缝形态为中、高角度缝，裂缝走向为北东。兴隆台潜山油层分布直接取决于裂缝的发育程度，与岩性密切相关，纵向上油层具有分段集中发育特征。含油目的层段压力和温度属同一正常温度和压力系统，平均压力系数为1.057，油层中部平均地层温度126 ℃，地温梯度3.0 ℃/100 m。原油性质好，属稀油。地层原油密度为0.6396 g/cm3，黏度0.38 mPa·s。地面原油密度为0.813～0.842 g/cm3，平均0.826 g/cm3，黏度平均3.76 mPa·s，凝固点22～31℃，含蜡7.62%，胶质+沥青质1.769%。天然气相对密度平均0.734，甲烷含量平均78.8%。

1　设计要点

开发方式以注水开发为主，但要注意发挥弹性驱、重力驱的作用；注入方式以底部上返注水为主；开发层系为太古界油藏和中生界油藏各自形成一套开发层系；开发井井网为复杂结构井形成的平面交错、纵向交错的双交错、多层、叠置井网。根据兴隆台潜山各开发单元含油高度和油层厚度大小，复杂结构井分多层部署，含油高度2 300 m的兴古7潜山，纵向上分7层部署水平井。设计水平井井距200～300 m，鱼骨井井距500 m。水平井的水平段和鱼骨井的主干段斜交主裂缝发育方向。

2　钻井工程

2.1井眼轨迹设计要点

定向井井眼轨迹优化设计，单靶点定向井选择“直-增-稳”三段制轨道设计类型；双靶点井选择“直-增-稳-降-直”五段制定向井井身剖面。水平井井眼轨迹优化设计，井身剖面类型为“直-增-稳-增-水平”五段制剖面。水平井全井井眼曲率控制在7（°）/30 m以内。井眼轨迹尽可能保持平稳光滑，以保证完井管柱顺利下入。

2.2井身结构优化设计要点

进行井身结构瘦身，定向井采用Ø177.8 mm技术套管悬挂Ø127.0 mm尾管固井完井；水平/鱼骨井采用Ø193.7mm技术套管悬挂Ø127.0mm尾管+筛管完井，入口点以前固井，水平段主井眼下入筛管，采用管外封，鱼刺井眼裸眼完井。复杂结构井尾管采用封隔器固井完井，筛管采用管外封分段完井，满足油层开采和后续改造要求。

2.3井控设计要点

本区属于环境敏感地区，井控要求程度高，要求配备四通、防喷器及控制系统、内防喷工具、节流管汇、压井管汇、液气分离器、除气器、监测设备等。

根据潜山油藏物性特点，优选无固相钻井液体系，保护油气层。

综合应用先期堵漏、双级注水泥、低密度水泥浆等技术，保证固井质量。

3　钻完井实施效果

3.1井身结构

定向井采用Ø444.5 mm（钻头）×Ø339.7 mm（导管）＋Ø311.1 mm（钻头）×Ø273.05 mm（表层套管）+Ø241.3 mm（钻头）×Ø177.8 mm（技术套管）＋Ø152.4 mm（钻头）×Ø127.0 mm（生产尾管）四开结构；采用套管射孔方式完井。表层套管封馆陶组50 m，技术套管封潜山面以下3～5 m。

水平井/鱼骨井采用Ø660.4 mm（钻头）× Ø508.0 mm（导管）＋Ø444.5 mm（钻头）×Ø339.7 mm（表层套管） + Ø311.1 mm（钻头）×Ø244.5 mm（技术套管）＋Ø215.9 mm（钻头）×Ø177.8 mm（生产尾管）四开结构；水平段采用筛管+油敏封隔器分段方式完井，入口点前采用套管固井完井。表层套管封馆陶组50 m，技术套管封潜山面以下3～5 m。

按照设计，实施过程中，兴古潜山钻完井采用了四开井身结构：（1）一开导管深度50 m，水泥浆返至地面；（2）二开表层套管封至馆陶地层以下50 m，深度在1 150～1 200 m，注水泥固井，水泥浆返至地面；（3）三开技术套管封至太古界（或中生界角砾岩储层）顶部10～20 m，水泥浆返至表层套管内200 m；（4）定向井三开完钻后，下尾管，注水泥固井，水泥浆返至尾管悬挂器；（5）对于水平/鱼骨井，为了满足油藏开发中后期分段酸化压裂、分段采油、分段注水的需要，采用以下完井方式：完钻后下入光管+筛管的复合尾管柱，光管下至水平段入口点，水平段主井眼下筛管。固井方式为上固下不固，即：入口点以上注水泥封固，或采用一定数量的遇油/遇水膨胀式套管外封隔器（EPC）封隔，而水平段采用遇油膨胀式管外封分段完井。

实践表明，井身结构设计合理，既满足地质要求，也满足工程需要，有利于井控安全、优质、快速高效钻进，井眼轨迹测量，提高轨迹控制精度和油气层钻遇率，确保井身质量和保护油气层，同时，也有利于套管和筛管下入，满足完井、固井和后期注水的工程技术要求。

3.2井眼轨迹控制

表层钻进采用塔式钻具组合，直井段钻进采用钟摆钻具组合，定向钻进采用导向钻具组合，水平井采用了复合钻井+导向钻井钻具组合。二开井段钻遇的地层包括第四系平原组、上第三系明化镇组和馆陶组，砾石成分比较多，选用三牙轮钻头钻井。三开井段钻遇的地层主要包括下第三系东营组和沙河街组，地层硬度适中且砾石含量较少，选用437到517级别的牙轮钻头；为了提高机械钻速并延长钻头使用寿命，加大试验应用个性化PDC钻头的力度。四开后主要钻遇太古界地层，岩性包括黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩等，地层硬度高，研磨性较强，适合选用MD系列的高速马达钻头，依靠其高速破岩领域先进的切削结构和保径技术、可靠的轴承系统和高效的水力结构配置，提高了机械钻速。

一开直井段，每钻进30 m用R型单点测斜仪吊测井斜 、方位；二、三开直井段，每钻进30 m用R型单点测斜仪吊测井斜、方位；造斜井段使用MWD无线随钻测量， 关键井段测点加密。四开造斜段，使用MWD随钻测斜仪监测井眼轨迹.每钻进一个单根取值一次，施工时可根据实际情况调整测量间距。钻机、钻具、钻头、地质导向工具选择合理，井眼轨迹得到有效控制。

3.3钻井液设计

一开采用密度1.10～1.12 g/cm3无机盐凝胶钻井液，维持较高的黏度和切力，增加钻井液的携屑性能；二开采用密度1.12～1.30 g/cm3聚合物分散钻井液或有机硅钻井液，增强抑制能力和改善滤饼质量，保持井壁稳定；三开潜山井段采用密度1.05～1.20 g/ cm3卤水无固相钻井液体系，性能稳定、抗温能力强、流动阻力小、不会堵塞油气层孔喉通道。

施工过程中，振动筛、除砂器使用率达到100%，离心机使用率达到50%以上，及时清除了钻井液中有害固相，防止固相颗粒堵塞潜山裂缝通道，减少了固相颗粒对潜山油藏污染程度。同时，部分井采用欠平衡钻井技术，降低了钻井液漏失对储层的损害。

3.4固井质量

0～60 m导管选用Ø508.0 mm、壁厚12.7 mm的J55套管，表层套管选用Ø339.7 mm、壁厚12.19 mm的N80套管，技术套管选用Ø244.5 mm，壁厚11.99mm的N80/BG130TT套管；油层尾管选用Ø139.7 mm、壁厚9.17 mm的P110套管。

固井采用G级水泥，要求将水泥浆滤失量严格控制在50 mL/30 min以下，并使用好冲洗液和隔离液，提高固井质量。表层套管水泥浆应返出地面。技术套管固井采用双级注水泥技术，一级注水泥完成后立即打开分级注水泥器循环孔，并连续循环泥浆12 h以上，待一级注入的水泥浆凝固后，再进行二级注水泥作业。二级注水泥施工要连续进行，水泥浆返至表层套管内200 m。油层套管固井时，采用双凝水泥，水泥浆返至尾管悬挂器顶部。水平井完井管柱采用遇水/遇油、机械封隔器等工具进行固井，保证了水泥浆不下沉到水平段。

3.5完井设计

直井完井设计要求潜山顶面下入尾管，固井完井；水平井完井设计及要求潜山顶面到目的层段顶套管完井，水平段下入打孔筛管，采用管外封，卡封位置前后预留10 m光管，鱼刺井眼裸眼完井。完井后，按规范和技术要求安装340×245×178 标准套管头和KY35/65型采油树，交井前进行井口试压，顺利交井。

4　结论

（1）通过轨迹防碰扫描设计，适时采用MWD导向钻具（钻具组合至少采用2根无磁钻铤连接，减少磁干扰强度）进行轨迹监测控制，可以解决潜山上部地层井眼轨迹纵横交错、井网密度高、防碰压力大的技术难题。

（2）选用537级别HJT系列的金属密封滑动轴承和牙轮特别保径的三牙轮钻头，完成了中生界地层安山岩、火山集块岩、砂砾岩和角砾岩等硬度稍高且有一定研磨性地层的钻进。选用617到637级别MD系列的高速马达钻头，依靠其高速破岩领域先进的切削结构和保径技术、可靠轴承系统和高效水力结构配置，可以完成太古界黑云母斜长片麻岩、混合花岗岩等地层硬度高、研磨性较强地层的钻进，在增加单只钻头进尺的基础上，提高了机械钻速。

（3）采用无固相钻井液体系，并利用超低渗透剂的屏蔽暂堵特性，增强了钻井液的油层保护能力。同时，潜山井段钻进中采用的欠平衡以及平衡压力钻井技术，控制了钻井液密度，降低了钻井液漏失程度及其对储层的损害程度。而钻井速度的提高，减少了钻井液浸泡时间，降低了储层损害。

［1］陈庭根，管志川.钻井工程理论与技术［M］.山东东营：石油大学出版社，2000：166-215.

［2］王德新.完井与井下作业［M］ .山东东营：石油大学出版社，1999：44-73.

［3］胡湘炯，高德利.油气井工程［M］.北京：中国石化出版社，2003：40-44.

［4］吴国军，佟德水.辽河油田兴古7块水平井钻完井技术［J］.石油钻采工艺，2011，33（1）：32-34.

［5］赵峰， 王今宇.分支水平井技术在辽河油田潜山地层中的应用［J］.石油钻采工艺，2012，34（5）：28-30.

〔编辑付丽霞〕

Well drilling and completion technology for Xinglongtai deep buried hill oil reservoir of Liaohe Oilfield

QI Haiying
（Drilling Engineering Division of Liaohe Oilfield Company, Panjing 124010, China）

A transversely and longitudinally staggered double-crossing, multi-layer and superposed injection-production development well pattern mainly with horizontal wells and complex structure is established in regard of deep reservoir, thin oil and oilbearing height of 2 300 m of Xinglongtai buried hill oil reservoir. Well spacing of well pattern is in optimization design, and horizontal wells and wells in complex structure are deployed by 7 layers longitudinally. Designed horizontal well spacing is between 200 m and 300 m, and herringbone well spacing is 500 m. Horizontal segments of horizontal wells are in oblique crossing with main segment of herringbone wells along development direction of major fracture. Optimization design is also conducted for well track and structure of horizontal wells, wells in complex structure and directional wells, and design of drilling fluid, completion string structure of wells in complex structure, well control and well cementation is also optimized. Through well drilling and completion construction, production and exploitation, 135 wells have been drilled, and annual oil output is 102.11×104t.

deep buried hill; design of well drilling and completion; well drilling and completion technology; thin oil; efficient exploitation

TE243

A

1000 – 7393（ 2015 ） 04 – 0122 – 03

10.13639/j.odpt.2015.04.030

齐海鹰，1962年生。1984年毕业于大庆石油学院钻井工程专业，1992年毕业于西南石油学院油气田开发工程专业，获工学硕士学位，高级工程师。电话：0427-7298715。

2015-03-10）

引用格式：齐海鹰. 辽河油田兴隆台深层潜山油藏钻完井技术［J］.石油钻采工艺，2015，37（4）：122-124.