S163-X1井鉆井施工技術(shù)

李春林(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江 大慶 163411)

三肇凹陷位于松遼盆地中央坳陷區(qū)，西接大慶長(zhǎng)垣，南鄰朝長(zhǎng)階地，東北至明水階地。從葡萄花油層頂面區(qū)域構(gòu)造格局看，三肇凹陷總的構(gòu)造面貌呈現(xiàn)“四鼻三向斜”，以-1170m構(gòu)造等高線圈閉，面積約為3800km2，閉合高差300m。為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)三肇凹陷升平油田的儲(chǔ)量情況，部署了S163-X1井。

1 鉆井施工難點(diǎn)分析

1.1 第四系、上白堊統(tǒng)明水組淺部地層成巖性差，膠結(jié)疏松，鉆井施工過(guò)程中容易發(fā)生井漏、井塌和堵塞鉆頭水眼。

1.2 嫩江組二段地層發(fā)育大段泥巖，泥巖遇水后膨脹，易剝落，鉆井施工中易發(fā)生井塌和引起鉆具泥包卡鉆，同時(shí)鉆具泥包后在起鉆過(guò)程中抽吸易引起井噴。

1.3 因長(zhǎng)期的注水開(kāi)采，目的層葡萄花油層地層壓力系數(shù)變化大，鉆進(jìn)時(shí)易發(fā)生油氣水浸。

2 鉆井施工優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

良好的井身結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、高效鉆井的前提。根據(jù)S163-X1井地質(zhì)設(shè)計(jì)要求和已施工井的鉆井實(shí)際情況，結(jié)合地層三壓力數(shù)據(jù)對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)后采用兩層套管的井身結(jié)構(gòu)。一開(kāi)采用Φ374.7mm鉆頭施工至116.00m，下入Φ273.1mm套管，用水泥漿封固到地面，防止上部松軟地層坍塌和漏失，保護(hù)地表水不受污染，為安裝井控裝置提供條件；二開(kāi)采用Φ215.9mm鉆頭進(jìn)行鉆井施工到完鉆井深1718.00m，下入Φ139.7mm套管，用水泥漿封固1513.00m-1718.00m，為后期的采油作業(yè)提供方便。

2.2 井眼軌跡設(shè)計(jì)

目前定向井井眼軌跡主要有“直-增-穩(wěn)”三段制模式、“直-增-穩(wěn)-降”四段制模式和“直-增-穩(wěn)-降-直”五段制模式。根據(jù)S163-X1井地質(zhì)設(shè)計(jì)要求和綜合考慮鉆井施工難度，S163-X1井采用直-增-穩(wěn)三段制模式，因?yàn)檫@種軌跡模式最簡(jiǎn)單、易于操作。井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表

3 鉆井施工技術(shù)

3.1 井眼軌跡控制技術(shù)

3.1.1 增斜段井眼軌跡控制

井眼軌跡控制是關(guān)乎鉆井施工成敗的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。按照S163-X1井井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果，采用1°單彎螺桿鉆具配合有線DSS測(cè)斜儀器進(jìn)行增斜施工。鉆具組合為：Φ215.9mm鉆頭+Φ172mm螺桿（單彎1°）+Φ178mm座鍵接頭+Φ178mm無(wú)磁鉆鋌×9.0m+Φ178mm鉆鋌×75m+Φ127.0mm鉆桿。施工中按照早扭方位的原則，在定向前3個(gè)單根就把方位擺正，然后進(jìn)行全力增斜，鉆進(jìn)至井深485.00m，測(cè)量井斜為25.9°，預(yù)計(jì)井底井斜為28.5°，達(dá)到了設(shè)計(jì)軌跡要求，起鉆進(jìn)入穩(wěn)斜施工。

3.1.2 穩(wěn)斜段井眼軌跡控制

穩(wěn)斜井段的施工主要是應(yīng)用穩(wěn)斜鉆具組合進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)斜，保證井眼軌跡不偏離設(shè)計(jì)范圍。鉆具組合為：Φ215.9mm鉆頭+Φ178mm鉆鋌×9m+Φ214.0mm穩(wěn)定器+Φ178mm鉆鋌×9.0m+Φ 214.0mm穩(wěn)定器+Φ178mm鉆鋌×9.0m+Φ214.0mm穩(wěn)定器+Φ 178mm無(wú)磁鉆鋌×9.0m+Φ178mm鉆鋌×81.0m+Φ127.0mm鉆桿。施工中每鉆進(jìn)100-150m進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)斜一次，并把測(cè)斜結(jié)果及時(shí)輸入定向井計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)有偏離靶點(diǎn)范圍的趨勢(shì)及時(shí)進(jìn)行鉆井參數(shù)的調(diào)整，必要時(shí)應(yīng)用MWD無(wú)線測(cè)斜儀器進(jìn)行二次定向，保證中靶。

3.2 安全鉆井技術(shù)

3.2.1 井眼清潔技術(shù)

3.2.1.1 大排量、高鉆井液性能攜巖：在Φ215.9mm井眼施工中，鉆井排量一直保持在35l/s以上，鉆井液動(dòng)切力與塑性粘度比值保持在0.5以上，實(shí)現(xiàn)有利的攜帶和懸浮巖屑。

3.2.1.2 定期短起下破巖：在穩(wěn)斜段鉆進(jìn)中除了進(jìn)行必要的勤劃眼以外，每鉆進(jìn)100-150m進(jìn)行短起下鉆200m，及時(shí)破壞井壁形成的巖屑床，保證井下安全。

3.2.1.3 井壁穩(wěn)定技術(shù)

除了保持良好的鉆井液性能，讓井壁形成致密而堅(jiān)韌的泥餅外，在起下鉆過(guò)程中，還嚴(yán)格控制速度，起鉆要求每柱不低于3min，以免起鉆過(guò)快引起抽吸，造成井壁失穩(wěn)。下鉆要求每小時(shí)不超過(guò)10柱，防止由于壓力激動(dòng)造成井漏，下鉆到底開(kāi)泵先小排量頂通，待泥漿正常返出后逐漸提高正常排量。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 井身結(jié)構(gòu)和井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證S163-X1井的順利施工的前提。

4.2 在增斜段和穩(wěn)斜段選用合理的鉆具組合，及時(shí)進(jìn)行測(cè)斜實(shí)現(xiàn)了精確中靶。

4.3 合理的井眼清潔和井壁穩(wěn)定技術(shù)措施，是該井安全施工的關(guān)鍵。

[1]孟祥波,陳春雷,孫長(zhǎng)青.徐深21-平1井軌跡控制技術(shù)[J].探礦工程（巖土鉆掘工程）,2014,41(1):30-32.