定向钻井技术在盐井改造中的应用

定向钻井技术在盐井改造中的应用

于骁逸，葛文轩，廖明豪

中国石油集团渤海钻探工程有限公司定向井技术服务分公司

摘 要：本文主要分析渤海钻探公司改造盐井过程中，对于定向钻井施工技术与工艺的运用，以此给相似工程提供参考。

关键词：定向钻井技术；盐井改造；实践应用；

对井连通一般会选用采卤蛋手段，初期选择压裂连通技术，此类技术容易对地层产生最大化破坏。由于水平钻井衔接技术属于钻进技术相对复杂，初期只用来开采油田中的原油，因此类钻井技术发展速度很快，水平钻进衔接技术目前正在开采盐卤资源中广泛使用，原先的压裂开采技术目前已经不再适用。水平钻进属于先连通两井之后，盐井当中会产生固定采卤渠道，这样一来，地层才能免受破坏，有利于减少开发成本的同时，推动供卤能力不断提升。

1.概况

渤海钻探工程有限公司于2008年2月27日正式成立，直属中国石油天然气集团公司管理。公司总部位于天津市经济技术开发区，地处环渤海经济带和京津冀都市圈的交汇点，天津滨海新区的中心位置。南依天津，西界北京，东邻天津新港，西靠天津塘沽。距离首都140公里，距母城天津市区45公里，与日本、朝鲜半岛隔海相望，地理位置优越，交通发达。

本工程正在施工的12#对接井的设计深度约为800m，水平段的长度约为超过210m，直井取芯段处于井深大约352-382m位置，造斜点处于井深的382m左右，井深为530m、井斜为65°的时候，将技术套管下入。定向钻进大约423m，水平管段的长度约261m，取芯位置需控制在351-385m之间，然后对接连通两井，满足设计标准。

2.具体构造分析

江汉盆地可以分成断、坳多层盆地结构，基地各类板块结构在活动期间，盆地容易出现断陷至凹陷流程，盆地当中沉积物在区域古地貌、古结构、古气候所影响。其中发挥重要作用的就是古构造区域。按照江汉盆地的地层沉积特点，基层起伏特点以及断裂发育特点，能够分成的构造单元如下，包括陈沱口地埑、江陵凹陷、沉湖低凸起、潜江凹陷、连海口替山带、天门凸起、龙赛湖低凸起等。上述构造单元组成汉江盆地整体轮廓，并对各层结构单元沉积加以控制。区内基层走向为东西向，倾向为南北向，倾角相对平缓，约为3°，整体构造单元相对简单，矿体展现为层状生产，其具有稳定的分布状况。含盐段和基层产状几乎相同，且具有一定的规律性，也就是从北东到西南的含盐段也会从浅到深。按照相关资料表明，矿区构造并未发生断层。

3.地层特点分析

矿区作为汉江盆地云的应凹陷区，地层相对稳固：0-100m上层覆盖第四系，1000m之下属于下第三系，二者展现出未整合基础含盐层浅部埋深大约为250m。此次采取内部地层分布相对稳固，钻遇地层从新到老属于下第三系云应群及第四系。地层从上到下做如下简述。

3.1第四系

该系具体为灰色及棕黄褐色黏土，含有三层砂砾层分别处于38-48m、55-65m、84-88m之间，基层和下第三系展现为未整合接触。

3.2下第三系云应群

文峰塔组：垂直深度为90-135m，视厚度约为45m，颜色呈浅灰、灰色泥岩、灰绿色等。色泥灰岩为暗红色，泥岩呈厚层形沉积，发育节理并且节理面相对光滑。

膏盐组：云应群膏盐组具体可以分成三段，12#斜井只钻遇上硫酸盐酸与岩盐段。具体如下：第一，上硬石音段：垂直深度为135-230m，视厚度约为95m。厚层形灰色泥岩和薄层硬石膏岩为相互层，内部掺杂1.5-3cm少量泥质石膏与纤状白色石膏层。第二，上钙芒销段：该段垂直深度为275-805m，视厚度约为530m。白色、灰白色、灰色及灰黑色的泥质与钙芒硝岩层和灰色泥质钙芒硝岩，砂质泥岩胶结硬石膏岩及深灰色的钙芒硝泥岩属于交互层，与暗红色的反砂泥岩呈韵律性沉积。

4.施工工艺分析

为了提升成井操作质量，根据规定以及设计资料，选择多级成井法实现成井，并制定以下操作过程：一开操作流程为钻进、下表层套管、表层套管固井、扫孔；二开操作流程为钻进、取芯、扩孔、定向钻进、扩孔、下技术套管、技术套管固井、扫孔；三开操作流程为定向钻进。实际操作过程如下：一开：选择型号为370mm的钻头开孔，钻探深度约150m，将第四系松散层揭穿放入50m基岩，下入273×10.16mm型表层套管，G级油井采用水泥进行加固；二开：选择245mm型钻头，以清水泥浆当成循环液，钻深300m的时候更换使用饱和盐水泥浆当成循环液，钻井深度为400m以后选择142mm型取芯钻头钻深30-430m，然后使用42.5MPa常规水泥封堵到380m定向钻进，选择245mm型钻头钻进520m处下入一个技术套管，为178×9.17mm，G级油井应该使用水泥进行加固；三开：选择120mm，清扫水泥柱到520m，采用95mm型螺杆钻具复合片状钻头，基于饱和盐水泥浆当成循环液进行定向钻进，大概810m处和直井进行连通。在具体施工中，应该根据具体施工流程，完成每一道施工流程后，经过检验合格后，才能开展后续施工。

5.定向钻进技术

5.1斜井段

首要造斜段作为控制水平井眼轨迹的前提条件，所以应当按照钻测斜仪检测结果，在见到轨迹与设计值发生偏离时，及时调整钻进参数，尽量让井眼轨迹和设计轨迹维持一致，确保钻进轨迹的控制精准度不断提升。

5.2直井段

为确保使用效果与成井质量提升，选择钻铤加压钻进，控制井斜与井底移动为最小，在互层地层与软硬土交错层当中钻进，选择轻压慢转大泵量操作技术，间隔50m出进行一次测斜，严格预防钻孔偏移及倾斜超标。直井段的终井倾斜度为0.6°，这和设计标准完全相符。

5.3水平段

水平段控制井眼轨迹关键目标在于保证井眼轨迹处于规划开采矿层朝前面延伸，让其上下波动＜0.5m，这就要求钻进员工具备稳平能力，尽可能杜绝滑移钻进中，工具面控制困难以及难以加压等影响因素。所以此井水平段很长，在滑移钻进操作中，由于摩擦的阻力很大，现场施工需要使用角度较小的单弯螺杆钻联合PDC型钻头，选择滑移钻进方式结合复合钻进方法持续控制水平段。在符合设计规范的同时，尽可能选择复合钻进方法进行滑移钻进，确保滑移钻进产生的井眼拉槽情况减少。在实践控制中，对轨迹位置及时进行计算和预测，并对钻进方法合理调节。

结语：

总之，在盐井改造施工中，水平对接技术具备技术优势，除了能够在厚岩层改造中使用以外，还能在单薄盐井改造中使用，并且在建设矿山期间、生产功能和技术经济方面明显优于传统建井方法，给矿山飞速发展供应技术方面的有利参考。伴随定向钻井技术广泛用于盐井改造领域，势必能够给可溶性盐矿供应技术保证，从而给建设生产营造最大化经济效益。

参考文献：

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