蘇東區(qū)塊6 1/2〃井眼氣井二開一趟鉆技術(shù)研究

王世斌 張宏亮 李新強(qiáng)

摘要：長慶油田公司由于開發(fā)需要，在蘇東區(qū)塊部署了6-1/2〃小井眼井，2018年在此區(qū)塊施工時(shí)，由于二開鉆頭磨損嚴(yán)重，鉆具組合穩(wěn)斜效果差，軌跡控制困難、無線儀器故障等一系列問題，始終沒有實(shí)現(xiàn)一趟鉆，針對以上問題，本文通過對2018年施工的井進(jìn)行研究分析，優(yōu)選鉆頭螺桿，總結(jié)地層規(guī)律加強(qiáng)軌跡預(yù)算，優(yōu)化鉆井液配方，鉆井周期由去年的12.24天縮短至9.86天，機(jī)械鉆速提高26.11%，為本區(qū)塊小井眼后續(xù)大規(guī)模開發(fā)積累了寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：蘇東;小井眼;一趟鉆

1. 2018年施工狀況

2018年該區(qū)塊完井10口，其中5口井由于鉆頭磨損起鉆，占比達(dá)到50%，2口井因軌跡控制因素起鉆，2口井因螺桿故障而起鉆，1口井因無線儀器故障導(dǎo)致起鉆，鉆井周期較長。困難如下：軌跡預(yù)算、鉆具組合、鉆井液配方不合理、劉家溝組地層可鉆性差、小井眼泵壓高等困難。

2.針對性措施

2.1優(yōu)化井眼軌跡，建立軌跡控制技術(shù)模板

（1）分析2018年施工的井，與地層相對應(yīng)，尋找四合一鉆具組合在不同地層復(fù)合時(shí)的井斜、方位變化規(guī)律，得出2019年施工的井，平均每口井滑動與18年相比，減少了60-80米，機(jī)械鉆速由18年的26.39m/h提高至33.28m/h，提高26.11%。

（2）根據(jù)位移大小，優(yōu)化最大井斜角。位移總體思路：選擇直-增-穩(wěn)-緩降剖面，全井段PDC+螺桿復(fù)合鉆進(jìn)，在<800 m：造斜點(diǎn)表套以下300米;在延長中部最大井斜控制在18-22°;800m<位移≤1000 m：造斜點(diǎn)表套以下200米，在延長中部最大井斜控制在25°左右;位移>1000 m：造斜點(diǎn)表套以下100米，在延長中部最大井斜控制在28-32°。

2.2優(yōu)選鉆頭螺桿，形成了蘇東區(qū)塊定向井最優(yōu)鉆具組合

（1）鉆頭對比優(yōu)選。對比2018年使用的鉆頭，發(fā)現(xiàn)大部分鉆頭起出來后外徑磨損嚴(yán)重，2019年加強(qiáng)了鉆頭保徑齒，同時(shí)由單排齒改為雙排齒，進(jìn)一步提高鉆頭抗研磨性，有一定的幾率完成一趟鉆。PDC鉆頭優(yōu)選原則：上部地層可鉆性高，要有較強(qiáng)的攻擊性從而獲得較高的機(jī)械鉆速;定向滑動井段多，要有良好的滑動穩(wěn)定性;斧型齒復(fù)合片有良好的耐磨性，從而獲得較高的進(jìn)尺。

（2）螺桿優(yōu)選。二開全井段使用螺桿鉆具組合復(fù)合鉆進(jìn)，提高了機(jī)械鉆速的同時(shí)也提高了軌跡控制能力，減少起下鉆次數(shù)，縮短鉆井周期。經(jīng)過多次試驗(yàn)對比，螺桿扶正器由原來158mm增加160mm，可以提高本鉆具組合的穩(wěn)定性，提高了螺桿的造斜能力，減少了滑動時(shí)效，縮短了鉆頭使用時(shí)間，為一趟鉆提供了良好的條件。

（3）鉆具組合優(yōu)化。根據(jù)地層規(guī)律、PDC鉆頭進(jìn)尺和鉆具組合特性，設(shè)計(jì)出“高造斜點(diǎn)、適當(dāng)最大井斜、直-增-微降”的井身剖面，降低了軌跡控制難度，提高了施工效率。通過跟去年對比，多次在前期一些井進(jìn)行試驗(yàn)對比，優(yōu)化了鉆具組合，取得了一趟鉆的突破。

2.3優(yōu)化參數(shù)。建立各個(gè)層位鉆井參數(shù)模板。根據(jù)泵壓施加鉆壓，控制加壓前后泵壓差達(dá)到螺桿最優(yōu)工作工況;定向鉆進(jìn)時(shí)鉆壓控制到20-60KN，確保工具面穩(wěn)定提高施工效率。

2.4優(yōu)化鉆井液性能及確定處理時(shí)間，減少鉆頭磨損和泥包。

（1）二開聚合物體系：1.二開-延長底部300米。二開前提前預(yù)配聚合物膠液，地面循環(huán)均勻，水化好、性能穩(wěn)定后，方可開鉆。性能：漏斗粘度：30-32s;密度：≤1.03g/cm3;濾失量：全失。該井段鉆井液處理思路為“強(qiáng)化防塌”，維護(hù)處理要點(diǎn)如下：①二開提前預(yù)配300方鉆井液，聚合物總量0.6%，并一次性加入5噸KCl;②每100米用15方聚合物清掃液清掃井底。2.延長底部300米-紙坊組上部100米。性能：漏斗粘度：31-32s;密度：≤1.05g/cm3;濾失量：≤18ml。本井段為快速鉆進(jìn)段，鉆井液處理思路為“強(qiáng)化絮凝、兼顧防塌”，維護(hù)處理要點(diǎn)：①延長中部加入PAC-LV，控制濾失量小于18ml，并一次性加入5噸KCl;②延長中部開始原則上不補(bǔ)充新配鉆井液;③滑動前，先用稠漿清掃井眼，再開始滑動，若滑動拖壓，可在上水罐加入緩慢加入XCS-3，也可緩慢補(bǔ)充聚合物膠液進(jìn)行潤滑。3.紙坊組上部100米-劉家溝組頂界。性能：漏斗粘度：31-32s;密度：≤1.05g/cm3;濾失量：≤18ml;維護(hù)處理要點(diǎn)：①每100米用15方聚合物清掃液清掃井底。

（2）天然高分子體系：1.劉家溝，性能：漏斗粘度：35-38s;密度：≤1.08g/cm3;濾失量：≤6ml;塑性粘度：≤14mpa.s;動切力：≥4Pa;Φ6：≥2;pH：8-9。維護(hù)處理措施：①鉆井液轉(zhuǎn)化點(diǎn);②轉(zhuǎn)化時(shí)按照循環(huán)周均勻加入配方中的處理劑，防止粘切升高，泥包鉆頭;③PAC-LV、NFA25、NAT20、XCD等處理劑加完2h后，再一次性加入10噸KCl;④轉(zhuǎn)化后注意觀察錐形罐的沉沙量，超過2/3后及時(shí)清理錐形罐;⑤轉(zhuǎn)化鉆井液后，需保持鉆井液具有好的潤滑性，液體潤滑劑RY-838的含量達(dá)到1%，大位移定向井其含量達(dá)到2%以上;⑥起鉆時(shí)使用重漿壓水眼;⑦振動篩安裝200目篩布，適當(dāng)開啟離心機(jī)，清除有害固相。2.石千峰-石盒子上部100米，性能：漏斗粘度：38-42s;密度：≤1.11g/cm3;濾失量：≤6ml;塑性粘度：≤20mpa.s;動切力：≥5Pa;Φ6：≥3;pH：8-9。維護(hù)處理措施：①補(bǔ)量時(shí)需嚴(yán)格執(zhí)行配方要求加入處理劑;②下鉆時(shí)預(yù)防“雙石層”鉆頭泥包，分段循環(huán)，到底后充分清洗鉆頭;③每天用井漿配制25方清掃液清掃井底。3.石盒子中下部-完鉆。維護(hù)處理措施：①補(bǔ)充處理劑時(shí)，嚴(yán)禁將處理劑直接加入井漿，必須配成膠液逐漸補(bǔ)充至井漿中，防止局部粘度過高，壓漏地層;②進(jìn)山西前混入2噸預(yù)水化白土漿，提高泥餅質(zhì)量和封堵性，為打開煤層做準(zhǔn)備;③每天用井漿配制25方清掃液清掃井底。

2.5加強(qiáng)儀器管理培訓(xùn)，做好地面檢查及中途測試，減少儀器故障

對無線儀器進(jìn)行調(diào)試、連接、吊（裝）卸嚴(yán)格按照《隨鉆操作規(guī)程》的要求。出井無線隨鉆儀器必須及時(shí)保養(yǎng)、清潔和裝箱工作，并嚴(yán)格落實(shí)儀器使用資料填寫制度;必須使用鉆桿濾子，嚴(yán)禁在堵漏作業(yè)時(shí)使用無線隨鉆儀器，以防長纖維、大顆粒材料堵住水眼，增加井下風(fēng)險(xiǎn)，由此造成的等停或其它損失;入井鉆鋌內(nèi)徑必須大于71mm。止回閥必須安裝在MWD接頭以下，確保儀器上部水眼暢通，以便出現(xiàn)事故時(shí)利于無線隨鉆儀器打撈。入井鉆挺、接頭等鉆具的內(nèi)徑水眼必須大于無磁鉆鋌內(nèi)徑且從小到大一次連接，保證鉆具水眼暢通，以利于井下復(fù)雜時(shí)儀器打撈;必須使用穩(wěn)定電源，保證連續(xù)提供220±15V，50Hz穩(wěn)定電源，施工過程中需要倒發(fā)電機(jī)時(shí)，必須斷開儀器所有電源，防止電流突然增大燒毀儀器。數(shù)據(jù)處理儀必須連接地線。雷雨天氣時(shí)，停止使用儀器，斷開儀器所有連接線，防止儀器遭雷擊損壞;在儀器使用中井隊(duì)技術(shù)人員必須監(jiān)控BT和GT變化，出現(xiàn)異常的儀器嚴(yán)禁使用;加強(qiáng)儀器外觀的檢查和電池筒減震器組件、扶正器、打撈頭絕緣性和導(dǎo)通性的檢測;儀器必須在井口測試好，保證入井后儀器正常工作，減少起下鉆，進(jìn)步提高一趟鉆比例。

結(jié)論：優(yōu)化井眼軌跡，各施工區(qū)塊認(rèn)真分析各地層復(fù)合軌跡變化，提前精準(zhǔn)軌跡預(yù)算，建立軌跡控制技術(shù)模板，相同區(qū)塊全面推廣，達(dá)到整體突破;建議引進(jìn)質(zhì)量更好的鉆頭復(fù)合片，提高鉆頭使用壽命，配合大功率、高轉(zhuǎn)速螺桿，不斷提高機(jī)械鉆速，進(jìn)一步提高一趟鉆比例;不斷試驗(yàn)激進(jìn)參數(shù)鉆井，提高鉆井液排量，提高水力破巖與機(jī)械破巖的有效結(jié)合;進(jìn)一步優(yōu)化鉆井液天然高分子體系，提高滑動施工效率，同時(shí)減少摩阻，提高井壁潤滑性，減少井下故障，確保井下安全，為不斷提高一趟鉆比例保駕護(hù)航。