上世紀(jì)九十年代，華北油田古潛山構(gòu)造油藏，已進(jìn)入開發(fā)后期，水淹現(xiàn)象嚴(yán)重，有些井含水高達(dá)86%，為尋找死油區(qū)，防止底水形成的水錐過高，采用水平井鉆井新技術(shù)，增加油氣采收率，為老油田穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)探索出一條新途徑。華北油田1990年決心應(yīng)用水平井技術(shù)在老油區(qū)進(jìn)行開發(fā)鉆井。為此，在任丘地區(qū)底水油氣構(gòu)造任11山頭布置了第一口水平井—任平1井。在當(dāng)時(shí)，由于儀器、設(shè)備技術(shù)方面的原因，決定該井鉆井施工分兩部分：上部井段即上直段和大曲率半徑造斜井段由華北石油管理局完成，中曲率造斜段和水平段與國外（美國Anadfill公司）合作，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和儀器設(shè)備合作完成。因該井是華北石油管理局第一口水平井，也是我國第一口中曲率半徑水平井，該井成功與否關(guān)系華北油田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)。因此，從總公司到華北油田各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)高度重視，要求華北及全國主要油田到任平1井學(xué)習(xí)實(shí)踐，通過合作學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，了解國外水平井狀況，學(xué)習(xí)掌握新技術(shù)，為將來依靠自己的力量鉆水平井積累經(jīng)驗(yàn)、培養(yǎng)隊(duì)伍。
基本情況
任平1井位于河北省任丘市城關(guān)鎮(zhèn)西關(guān)村，構(gòu)造位置是任丘油田任11山頭，完鉆層位為震旦系霧迷山組。構(gòu)造名稱冀中坳陷饒陽凹陷任丘油田。鉆井目的是了解垂直、水平方向裂縫溶洞發(fā)育情況，增加出油厚度，降低水錐高度，提高油井產(chǎn)量。地質(zhì)目的層JXW。
該井井型水平井，井別生產(chǎn)井。任平1井由華北石油管理局勘探四公司45109鉆井隊(duì)承鉆，于1990年10月12日搬遷安裝，10月26日5：00開鉆，11月6日0：10分二開，1991年2月25日8：38三開，3月27日完鉆，4月12日完井。鉆井周期152天，完井周期181天。完井垂深2699.43m，設(shè)計(jì)斜深3164m，實(shí)際斜深3180m。裸眼完井。主要技術(shù)指標(biāo)：鉆機(jī)月臺(tái)5.343/臺(tái)月，鉆機(jī)月速595.165m/臺(tái)月；平均機(jī)械鉆速3.741m/h。井身質(zhì)量合格，固井質(zhì)量優(yōu)質(zhì)。
鉆井方案
任平1井鄰井任304、303、202等井均為獲工業(yè)油流后投產(chǎn)井。鉆任平1井可望提高碳酸鹽巖水油藏的后期開發(fā)效果。其地層及巖性見表1.
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分層 |
底界深斜深 |
層厚m |
主要巖性描述（注明油氣層位置 |
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Qp |
250 |
244.05 |
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Nm |
1340 |
1000 |
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Ng |
1880 |
540 |
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Ed |
2460 |
580 |
棕褐、灰綠色泥巖間夾淺灰色砂巖 |
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Es |
2631 |
171 |
綠灰色泥巖間夾淺灰色砂巖、灰褐色油頁巖 |
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Es3 |
2716.5 |
85.5 |
深灰色泥巖間夾淺灰色砂巖、灰褐色油頁巖及淺灰色生物碎屑灰?guī)r |
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Jxw |
3180(未穿透) |
403.5 |
淺灰色、灰褐色白云巖、硅質(zhì)白云巖 |
表1 地層及巖性描述
預(yù)計(jì)油、氣、水層位置為 2652～2703m。地層壓力28.4～28.99MPa，壓力系數(shù)為1.071。巖屑錄井：自2000～2703m，每2m取樣一次。鉆時(shí)、氣測錄井：2000～2703m ，每1m記錄一次。井壁取心：全井井壁取心36顆，收獲率不低于85%。井斜、水平位移允許范圍、井身軌跡：垂深2632m的靶點(diǎn)及垂深2703m的靶點(diǎn)，分別為水平井段始點(diǎn)和水平井段結(jié)束點(diǎn)，均為靶區(qū)半徑≤80m；井斜段97m，水平段300m，水平段始端距潛山面應(yīng)≤50m。
在鉆井方案論證中，主要是針對(duì)當(dāng)時(shí)國內(nèi)陸地尚未打過水平井的技術(shù)現(xiàn)狀，就如何打好水平井展開討論。分析認(rèn)為，1990年我國改革開放方針實(shí)施多年，與國外石油工程服務(wù)公司技術(shù)合作條件具備。為盡快提高我國水平井鉆井技術(shù)能力，華北油田鉆井工藝研究所結(jié)合任丘潛山油田打水平井工作部署，于1990年11月～1991年1月對(duì)國外水平井進(jìn)行了情報(bào)調(diào)研。調(diào)研內(nèi)容主要有：水平井鉆井設(shè)計(jì)、井身剖面設(shè)計(jì)、鉆柱設(shè)計(jì)、井下鉆具組合優(yōu)選、水力參數(shù)設(shè)計(jì)、套管柱設(shè)計(jì)；水平井鉆井作業(yè)；水平井完井類型的選擇和水平井注水成功因素；國外水平井鉆井工藝及各種技術(shù)發(fā)展趨勢。在情報(bào)調(diào)研的基礎(chǔ)上，鉆研所于1991年1月起對(duì)“水平鉆井軌道控制技術(shù)”及“水平井鉆井工程優(yōu)化設(shè)計(jì)”進(jìn)行了立項(xiàng)研究，并將初步成果應(yīng)用于任平1井水平段鉆井。
井身結(jié)構(gòu)
一開用F445mm鉆頭鉆至井深503.30米，下入F340mm表層套管至501.829m，目的是為防止鉆進(jìn)潛山后因鉆井液漏失而造成上部井段垮塌，封固上部較疏松地層。二開采用F311mm鉆頭，鉆入潛山2m，下入F244mm技術(shù)套管，三開用F216mm鉆頭增至最大井斜90度，然后水平鉆進(jìn)300m，裸眼完井。
據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)要求和采油工藝要求，為保證鉆井安全施工，經(jīng)中外雙方反復(fù)計(jì)算和計(jì)算機(jī)優(yōu)選，選擇了“上直、造斜、穩(wěn)斜、增斜、水平”類型的井身剖面。上部采用每30米3度的造斜率造至井斜角38度，穩(wěn)斜進(jìn)入潛山。下部以每30米14度的造斜率造至最大井斜90度，再沿水平方向保持井斜角90度鉆300米水平井段。
上部井段采用聚合物鉆井液體系，為防粘卡造斜后鉆井液中混入適量的HZN
102固體潤滑劑和RH8501無熒光防卡劑，下部為保護(hù)油氣藏，防止卡鉆采用油基鉆井液體系，最低密度為0.89g/m
3。
鉆井設(shè)備
鉆機(jī)采用ZJ45J；天車為TC—350；游車：yc—350；大鉤：DG—350；水龍頭：SL—450；井架：JJ3000/43A；轉(zhuǎn)盤：ZP—25；泥漿泵：2臺(tái)，SL3NB—1300；柴油機(jī)3臺(tái)，PZ12V190B—1；防噴器：KPY35—350。
表層套管：0~500m井段，規(guī)格φ339.7，長度500m；鋼級(jí)N80×13.06，重量54.64T。技術(shù)套管：0~1200m井段，規(guī)格φ244.5，長度1200m；鋼級(jí)P 110×11.99，重量83.93T。1200~2757.24m井段，規(guī)格φ244.5，長度1557.24m；鋼級(jí)N80×10.03。
工期進(jìn)度
2009年10月16日~27日搬遷安裝調(diào)試設(shè)備；27日一開~11月6日二開；11月6日~2010年1月19日鉆完垂深2703m, 1月20日~3月28日鉆至3180m完鉆。
垂深段，重點(diǎn)措施：為防止地層壓差漏失，開始采用地溝循環(huán)，將含砂量降至2%以下；一開要嚴(yán)格控制鉆壓<50KN,單泵排量，禁用大鉤，水龍頭加壓；一開鉆井液黏度7.25/n，性能符合要求，循環(huán)開泵要穩(wěn)，防止蹩漏地層，下套管不錯(cuò)扣；二開設(shè)備在20mp下試運(yùn)轉(zhuǎn)合格，兩篩一除運(yùn)轉(zhuǎn)正常， 二開優(yōu)質(zhì)鉆井液；直井段鉆進(jìn)要嚴(yán)格控制鉆壓，保證直井段井斜<1°。
斜深段重點(diǎn)措施：定向造斜前必須做好渦輪的檢查，試運(yùn)轉(zhuǎn)、儀器檢查。鉆桿打印等工作；鉆頭一定要下到井底才能造斜，以免留下老井眼，造成后患；測斜時(shí)要注意活動(dòng)鉆具；循環(huán)時(shí)要將渦輪壓死；彎接頭在井底時(shí)，接單根、起鉆時(shí)要用內(nèi)鉗松扣，旋繩卸扣，不許停留在固定位置空轉(zhuǎn)，以防在井壁劃出臺(tái)階；儀器車、儀器要由熟悉其性能和使用方法的專人管理，操作要防止儀器落井；增斜、扭方位、降斜井段起鉆均用一檔車，嚴(yán)禁高速起鉆，要防止抽吸造成井塌，每打500m向井內(nèi)灌一次鉆井液，要求下鉆平穩(wěn)，斜井段盡量不劃眼；鉆井中發(fā)現(xiàn)方位偏離設(shè)計(jì)方位較大時(shí)，要及時(shí)扭方位；嚴(yán)格扶正器規(guī)范尺寸，若比鉆頭直徑小2mm以上時(shí)必須更換；及時(shí)倒換鉆具，在套管內(nèi)的鉆具加膠皮護(hù)箍；完井電測前要下鉆通井，下套管盡量多接立柱；保證用好兩篩一除，鉆井液含砂量小于0.5，性能穩(wěn)定、均勻、摩阻小；管好用好設(shè)備，滿足鉆井需要。（未完待續(xù)）
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