优化井身结构简化套管层次及下深 提高文留油田综合开发效益

鲁建军

中原油田分公司文留采油厂工程监督中心 河南省濮阳市 457001

摘要：文留油田随着开发钻井过程中地质构造认识逐步完善，钻井工艺技术水平不断提高，文中、文东部分区块钻井三开井身结构及等技套下深不合理性凸显，重点在文48块优化井身结构，在文13块、文203块优化技套下深，节约了钻井周期，节省了钻井投资，对今后新井优化井身结构及技套下深提供了有一定的借鉴作用。

关键词：文留油田；井身结构；技套下深；钻井周期；钻井投资。

作者简介：鲁建军   工程师 工程监督中心

一、基本概况

长期以来，文留油田一般采用的井身结构标准系列为：文中老区块二开井身结构：13 3/8″（表套）——5 1/2″（油套）；文东区块采用三开井身结构：13 3/8″（表套）—9 5/8″（技套）—5 1/2″（油套），表套封固地表疏松黄土层，安装井控及井口装备，技套封固目的层上部低压易漏层，避免三开裸眼段过长，降低施工风险，满足后期钻穿盐层，稳定井壁的工程需求；部分新区块根据设计“加大一级，留有余地”的设计原则也采用三开井身结构：13 3/8″（表套）—9 5/8″（技套）—5 1/2″（油套），。这套井身结构在油田开发过程中对于满足地质、钻井及采油等方面的要求起到了重要作用。

随着油田开发进入中后期，文留区块地质构造认识逐步完善，同时钻井工艺技术水平也在不断提升，常用这套井身结构弊病逐渐显现，目前实际情况主要存在以下三个方面的问题：

1、二开井的表层套管尺寸单一、井眼锥度大，影响钻井成本、钻井速度。

2、文东盐间油藏区块（文13块、文203块）采用的三开井身结构，随着近年来钻井和开发经验的积累，区块的地质构造和地层特性有了进一步的认识，技套下深有待进一步优化。

3、新区文48块之前采用三开井身结构预探，实钻资料和后期地质开发经验证实该区块套管下入层次存在优化提升空间。

二、技术简介

针对以上存在的几个方面问题，结合地质部门，在综合考虑区域地质构造，地层孔隙、坍塌、破裂压力，区块近年新井实钻资料以及目前长裸眼钻井技术、钻井液性能调整、堵漏材料性能以及井下复杂事故处理等方面工艺成熟状况等方面因素，对文留油田新钻井井身结构做出优化。

1、针对具有二开井段长、二开钻时慢等特征的二开井，在区块可钻性好，不易发生井漏、出水、卡钻等风险的前提下，同时满足钻井作业和采油工艺前提的基础上，优化表层套管规格与下深由￠339.7mm优化为￠244.5mm表层套管。因为当井深、载荷相同时￠244.5mm表层套管与￠339.7mm表层套管相比有套管强度高、安全系数大、生产使用寿命长等优点，同时减小表层套管尺寸，还能提高钻井速度、降低钻井成本。

2、文13西块和文203块历年开发经验，技术套管下至沙三上底部，封固上部易漏地层，降低三开裸眼段长、泥浆比重高的施工风险。该区块近期新井的实钻资料、结合区域地质构造证实沙三上地层比较单一，砂组发育不完全，文九盐层变薄及区域性缺失，在综合考虑实钻过程中出水、井漏等复杂事故的实际情况，优化技术套管下深，下技术套管封固至沙二下地层。

3、针对文48块新井及部分老区滚动拓边评价井，在保证钻井工程施工安全为前提，将以往下表层套管150m、下技术套管封固馆陶组以上地层的三开井身结构优化为以适量多下表套，封固平原组及部分明化镇组地层，提高表套鞋处抗破能力的二开井身结构。

同时对优化后的井身结构严格按照各项抗外挤、抗内压、抗拉安全系数进行强度校核，确保优化后套管柱能满足钻井作业和采油工程需要。

四、应用效果

在满足钻井安全施工的前提下，结合区域地质构造、地层特性、近年新井实钻资料以及钻井工艺成熟状况等方面因素，对新钻井井身结构优化，减少套管下入层次以及技术套管下深，大大缩减了钻井周期以及套管使用量，节约钻井投资成本。

1、技术套管下深优化

技术套管下深优化实施文13-362一口井，优化前技术套管下至沙三上底部，我们根据该区块邻井实钻过程中没有出现出水、井漏等复杂事故的实际情况，结合区域地质构造沙三上地层比较单一，砂组发育不完全，文九盐层变薄及区域性缺失的认识，提出下技术套管封固至沙二下地层的建议（表1），此方案得到上级技术部门批准。实践证明这一方案行之有效，该井顺利完井，节约技术套管190米，节约技套费用7.72万元。

表1技术套管下深优化统计表

2、井身结构优化

我厂文48块部署新井文48-12-13-14-18以及文209块部署的滚动评价井文209-78-81进行井身结构优化，文48块以往采用下表层套管150m、下技术套管封固馆陶组以上地层的三开井身结构，滚动评价井根据设计“加大一级，留有余地”的设计原则也采用三开井身结构，我们结合近年该区块实钻资料以及地层特性将其优化为下表套固平原组及部分明化镇组地层，提高表套鞋处抗破能力的二开井身结构（表2），优化后节约技术套管9000米，表套使用量增加1050米，节约套管费用318.35万元。

表2井身结构优化统计表

通过对套管下入层次的优化，全年累计节约技术套管9190米，表套使用量增加1050米，节约套管费用326.07万元（表3）。

表3 套管费用表

3、通过优化井身结构节约钻井周期

通过井身结构优化，将三开井身结构优化为二开井身结构，简化了下技套、固技套、技套候凝、测技套固井质量的中完工序，累计节约了钻井周期18天，为新井早日投产见产打下来坚实的基础。

五、认识及建议

1、在满足钻井安全施工和后期采油需求的前提下，通过精细的压力预测，结合区块构造明确程度以及地层特性，以新钻邻井实钻情况为参考，评估钻井可能存在的风险，充分考虑工程技术与钻井液技术的潜力，在此基础上优化套管层次与各层套管下深，可以提高钻井速度,降低综合施工成本。

2、在进行井身结构优化时，必须对优化后套管抗外挤、抗内压、抗拉安全系数进行强度校核，同时要充分考虑打捞、井口工具、套管、附件等配套相关问题，确保优化后套管柱能满足钻井作业和采油工程需要。