纯化油田关于CN64井的优化设计方案

中图分类号：TE33+1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0104-01

前言：在油藏设计、钻井设计、完井设计、压裂设计等单项设计优化中,单项措施的优化同时考虑其它设计因素,并根据其它设计目标进行调整,使各设计相互适应、协调统一,实现地质、工程“一体化”优化设计.

1.油藏设计优化

（1）平面位置优化

CN64井水平段设计目的层为沙三中二砂组1号砂体.为了确保水平井具较高产能,该井部署在油层有效厚度大于10米区域,平面位置优选在CN64斜6井以东,采取分段压裂的方式投产.根据邻块实测压裂裂缝方位在NE60-80°,水平井走向垂直于人工压裂裂缝方向,设计水平井井身轨迹呈南东-北西走向.该井为平面三靶点水平井,A靶点位于CN64井井口方位332°,距离231m；K靶点位于纯深1井井口方位97.8°,距离930m；B靶点位于纯深1井井口方位75.7°,距离808m.

（2）垂向位置优化

CN64块纵向上发育两个小层,根据完钻井油层分析,1号层为该区主力小层,平面分布稳定.因此,CN64井水平段设计目的层为沙三中2砂组1号层.由于目的层油层上部渗透性较好,采取压裂方式投产,因此该井垂向位置优选在油层中上部,设计A靶点垂深2675m,K靶点垂深2711m,B靶点垂深2711m.其中设计A靶点距离油层顶3.0m,距离油层底9.0m；K靶点距离油层顶3.0m,距离油层底12.0m；B靶点距离油层顶3.0m,距离油层底12.0m.

（3）水平段长度优化

根据CN64块油藏条件,该井设计水平段长度为1200米.

2.钻完井一体化设计优化

针对低渗水平井多级分段压裂完井技术的特殊性,改变常规水平井单纯依据“靶盒”考核井眼轨迹控制精度的做法,强调地质目标实现、井身井眼质量控制、压裂完井管柱下入、优快等方面的协调统一,实现地质、工程一体化优化设计.

在井身结构优化方面,依据完井管柱要求,采用了三开井身结构,技术套管下至A靶点,二开采用Φ241.3mm井眼,三开水平段为Φ152.4mm井眼.技术套管下至A靶点目的是封隔产层以上不稳定泥岩地层,有利于后期1200m水平段安全顺利施工,同时降低斜井段摩阻扭矩,有利于完井压裂管柱的顺利下入.

3.压裂设计优化

一是从油藏出发优化施工规模.为了有效控制缝高下延,避免压穿下部2号砂体,利用CN64-7井的测井资料计算了垂向应力剖面,开展了压裂参数的优化.最终优化后,最大加砂规模：34.7m；最大施工排量：4.9m3/min；最佳支撑缝高：36.57m；平均砂比25.9%.

二是针对裸眼压裂开展了小型压裂测试,分析储层滤失特征.为了获取更多的信息,在CN64平1井主压裂前,实施小型压裂测试,以获取储层的破裂、滤失等特征.

小型压裂共泵注VikingD压裂液130m3,泵注排量0.5-3.8m3/min,停泵测压降106min.压力降分析结果表明该储层存在多组裂缝闭合特征.第一组裂缝系统闭合压力16.55MPa,第二组裂缝系统闭合压力为16.3MPa,闭合时间为55min.计算压裂液效率为23.8%.压裂液效率偏低,反映裸眼储层滤失大,应增加前置液比例至60%以上,加砂设计中前置液比例由46%提高至60%.

三是根据完井工具优化各段泵注排量.由于裸眼完井分段压裂完井管柱的各级球座直径差异大（2.9-6.1cm）,为了保证工具性能,进行各段施工排量优化,优化结果如下表：

通过压裂裂缝尺寸计算、小型压裂测试及井下工具性能要求三个方面的综合优化,最终优化出各段施工排量3.8-4.9m3/min,加砂规模9.4-34.7m3,砂比6.5-38.7%,施工压裂液2770.8m3,Carbolite30/50支撑剂240.3m3.

通过该井在运行管理、方案优化等方面的实施情况分析,我们将做法总结概括为以下经验：“项目组、要健全,例会制、利运转,全过程、自主监,测工期、准备前,油钻完、优化先,一体化、保生产”.

(三)认真剖析、总结固化,消化吸收国际先进技术

（1）在油藏设计方面取得的经验

在构造研究方面,我们认为搞准油层顶面的构造深度是油藏地质设计的基础.针对CN64井区井控程度较低的实际情况,首次引进了“变速成图”这一新技术落实微构造形态,并结合钻井、测井等资料,通过井震结合,作出井区间隔为2米的微构造图.从实钻效果看,CN64井A靶实钻深度与设计深度只有1米的误差.

在储层研究方面,首先利用井区老井资料初步描述出井区的砂体等厚图,随后进行地震相研究,进一步明确地震波阻抗反射轴与砂体厚度的对应关系,再结合波形分析、地震属性提取等技术进一步验证成图.CN64井的各个靶点都选在了有效厚度大于10米的范围内,保证了投产后具备较高的单井产能.

在轨迹优化方面,基于以上工作,我们在满足地质要求的基础上,考虑井深轨迹的平滑,尽量的简化靶点的数量,不断优化钻井轨迹.CN64井长达1230米的水平段上虽然只设计了A、K、B三个靶点,最终的全井储层钻遇率达到了100%.

（2）对油藏设计的下步建议

一是在井控程度很低的情况下,建议先实施导眼,以进一步明确构造及储层情况,保证钻井中靶率；

二是油藏地质设计完成后,与钻井院结合,选取合理的钻井靶前距,以降低钻井风险；

三是由于多采用裸眼分段压裂的方式投产,对井身轨迹的平滑程度提出了较高要求,因此在满足地质要求的前提下,钻进时不能轻易调整轨迹.

（3）油藏设计小结：1）可以固化的工序、内容：

一是进行构造和储层研究时,要在常规手段初步描述的基础上,再利用变速成图、波形分析等物探新技术进一步验证后成图.

二是进行轨迹优化时,要在满足地质要求的基础上,考尽量的简化靶点的数量.

2）需完善的内容：

一是根据水平段的长度选取合理的钻井靶前距,以降低钻井风险.

二是A靶附近井控程度很低时,可考虑先实施导眼.

3）需开展试验的内容：

密切注意当井身轨迹穿越地震反射轴附近的变化点时,岩性及电性的变化,来判断变化点是否是小断层所引起.

通过对油藏设计的实施和分析,我们将油藏设计经验总结概括为：“变成图、微构造、少控点、忌多变”

CN64井2011年1月30日开钻,4月28日安装井口完井,历时87天.完钻井深4066m,水平段进尺1221m,储层钻遇率100%,油层钻遇率84.8%.平均全角变化率小于10°/100m,平均井眼扩大率4.62%,达到了完井管柱封隔器卡封要求.

在钻井工艺技术优化方面,我们通过钻井施工分析取得以下经验及建议：

一是遇阻情况预防及处理.本井第一次下入定向钻具,在1005m处遇阻.根据本井经验,使用公锥刮刀通井划眼可解除阻卡现象.

二是优化靶前距.CN64井A靶实钻位移288.38m,靶前距相对较短,定向钻进时间长,增加了钻井施工难度,建议适当增大靶前位移（大于300m）,同时技术套管下深必须覆盖A靶点,确保后期施工安全.

三是优化水平段井身轨迹控制点、全角变化率标准.在满足后期压裂施工的前提下,建议尽量减少轨迹控制点,降低全角变化率标准,有利于井身轨迹平滑.坚持“靶为准、缓找平、保平滑”的原则,尽可能不大幅度调整井斜、方位,既确保在油层中上部钻进,同时有利于后期完井管柱顺利下井.

四是强化水平段井斜方位的控制能力.认真研究论证适合该地区定向（增斜、降斜）的钻具组合和钻井参数,减少盲目性,降低更换动力钻具次数.本井使用单弯（1°）双稳（外径147mm）钻具组合,稳斜效果较好.

五是优选钻井液体系.继续采用聚合物（铝胺基）润滑防塌钻井液体系,确保钻井液封堵、护壁、润滑、清洁能力,保证泥浆具有良好的润滑性和防塌性能.