芻議蘇丹水平井優(yōu)快鉆井技術

孟慶雷（大慶鉆探工程公司鉆井四公司 吉林 松原 138000）

近年來，蘇丹油區(qū)單井產量不斷下滑，為進一步適應與日俱增的石油需求，則必須開發(fā)越來越多的水平井，但受地質條件干擾，致使鉆井事故層出不窮。而優(yōu)快鉆井技術的合理應用，不僅可以降低鉆井難度，加快施工進度，還可在較大程度上減少事故發(fā)生，故值得推廣應用。

一、蘇丹水平井概述

蘇丹水平井基本位于3/7和1/2/4區(qū)塊，其中前者地勢相對平坦，后者則為具有張拉特點的含有盆地，其中1400-1650m的Aradieba地層多為蒙脫石、石英、高嶺石，且存在較多的頁巖夾層，容易發(fā)生吸水脫落，而500-1350 m的Adar和Jimidi地層多為蒙脫石和伊利石，且掉塊多，巖縫發(fā)育。如此一來，其復雜而獨特的地質特點便為該區(qū)域的水平井開發(fā)帶來了很大難度，如難以控制井眼軌跡，定向鉆井面臨較大的摩阻力和嚴重的托壓現(xiàn)象，井壁掉塊、地層縮徑等問題突出，為鉆、測、固井構成了較大威脅，現(xiàn)有設備工具鉆井效用較差等，故合理應用優(yōu)快鉆井技術必要而迫切[1]。

二、蘇丹水平井優(yōu)快鉆井技術的應用研究

為切實改善現(xiàn)狀，首先對蘇丹水平井的井深結構作了優(yōu)化，即在泥巖穩(wěn)定井段設置造斜點，并將縮短至1300 m左右的技術套管沿著井斜60°方向下放，然后根據(jù)地質勘探數(shù)據(jù)，對地質靶點作了適當調整，以期避開障礙，加快鉆井進程，減小設備負荷和費用成本，在此基礎上，采用了下述優(yōu)快鉆井技術：

1.基于井眼軌跡控制的優(yōu)快鉆井技術

一方面是鉆具組合的優(yōu)化，主要是借助微增倒裝組合鉆具實現(xiàn)井斜和小全角變化井段處鉆桿重量的增大，用于適當減小鉆具下部剛性及其對水平段井壁的壓力，然后通過扭矩和鉆壓的有效傳遞和鉆桿摩擦阻力的降低，實現(xiàn)順暢鉆進并消除卡鉆隱患；同時基于60°井斜，以及部分鉆鋌被加重鉆桿的取代，還可以保證井底鉆壓足夠，減小黏卡概率；另一方面則是考慮到蘇丹水平井的目標厚度一般處于1.5-3 m之間，故采用了Pulser+SEA+PSA+THE+G R+CPR的LW D測井組合儀器，通過對比判斷所獲數(shù)據(jù)與電測鄰井數(shù)據(jù)，可為鉆進方向提供實時指導，而近鉆頭工具的應用，既利于儀器零長的減少，數(shù)據(jù)精度的提高，也有助于縮小預測誤差，提高施工效率[2]；而Yabus和Adar地層測井曲線變化數(shù)值的獲取，為首個關鍵標志層的準確定位提供了可靠依據(jù)；此外深淺電阻率的變化幅值還在確保油層鉆遇率中彰顯了重要作用。

2.基于鉆井提速的優(yōu)快鉆井技術

由于定向造斜段較低的鉆速是蘇丹水平井鉆井進度的主要制約因素，故選擇了專用定向、壽命長、符合鉆井要求的PD C鉆頭，希望以此對切削齒進行保護，并延長總進尺和使用壽命，實踐證明，該鉆頭工作面相對穩(wěn)定，托壓現(xiàn)象有所減少，且具有良好的定向造斜效用，并在3/7和1/2/4區(qū)塊水平井的水平段和斜井段進過程中達到了預期鉆速；同時經合理匹配螺桿鉆具與鉆頭，不僅在3/7區(qū)鉆井過程中保持了高于80%的旋轉鉆進，克服了托壓嚴重和大摩阻扭矩的難題，也在1/2/4區(qū)鉆井過程中提高了鉆進速度和鉆進率；而通過使用AGITATOR TOOL這一型號的水力振蕩器，配以規(guī)格達標、數(shù)量合適的螺桿、鉆頭、鉆桿、加重鉆桿、MWD、CPR等工具，促使機械鉆速由4.68 m/h提升到了10.26 m/h，而且由此產生的震動既未干擾MWD信號，也未破壞鉆頭等鉆具，故在改善機械鉆速、有效控制工具面中效果顯著。

3.基于鉆井液的優(yōu)快鉆井技術

考慮到3/7區(qū)和1/2/4區(qū)水平井所處位置多為特殊而復雜的地質環(huán)境，其中有的掉塊嚴重，有的容易吸水脫落，有的為砂巖互層等，均為卡鉆、劃眼等鉆進問題創(chuàng)造了機會，所以經全面分析，針對一開采用了KCL聚合物系列鉆井液，二開采用了KCL/硅酸鹽系列鉆井液，主要用于微裂縫的填補和泥巖的穩(wěn)固，以此抑制井段頁巖發(fā)生水化，提高其穩(wěn)定性能[3]；三開則采用了Drilling-in系列鉆井液，即先通過保持含量為5%以上的潤滑劑，加入xc用于流型的調整，以將動塑比維持在0.7以上，并確保攜砂，然后在確定井壁穩(wěn)定的前提下，在完井環(huán)節(jié)使用1.18 g/cm3的鉆井液，同時結合固控裝置，盡量降低固相含量。現(xiàn)場應用證明，該體系的鉆井液有著良好的強封堵性、強抑制性和流變易控性，故成功解決了井壁穩(wěn)定的難題，井徑的平均擴大率由20%降至了8%，懸浮攜砂和低熒光等要求也得到了滿足，從而為順利鉆井提供了重要保障。

綜上所述，優(yōu)快鉆井技術在蘇丹水平井施工中的合理應用，不僅明顯提高了機械鉆速，縮短了建井周期，也降低了問題和事故概率，增強了鉆井效益，故其值得推廣應用。

結束語：

總之，優(yōu)快鉆井技術高效可靠、安全實用，可以說為當下水平井鉆井施工帶來了良好的發(fā)展契機，提供了有力的技術支持。而蘇丹水平井在應用優(yōu)快鉆井技術之后，無論是鉆井速度，還是鉆井質量均得到了有效提升，并為其形成競爭優(yōu)勢、占據(jù)海外市場、增加經濟效益奠定了堅實基礎。

[1]張云.淺談現(xiàn)代水平井鉆井技術[J].科技資訊,2010(30):21-22.

[2]楊德才.城區(qū)大平臺水平井優(yōu)快鉆井方法[J].黑龍江科技信息,2010(21):05-06.

[3]嚴智武.已探明區(qū)塊水平井優(yōu)快鉆井技術研究[J].西部探礦工程,2012(09):17-19.