超淺層水平井樓126-5H井鉆井技術(shù)

黃為

(中石化華北石油工程有限公司河南鉆井分公司， 河南 南陽 473132)

超淺層水平井樓126-5H井鉆井技術(shù)

黃為

(中石化華北石油工程有限公司河南鉆井分公司， 河南 南陽 473132)

樓126-5H井是河南油田部署在井樓一區(qū)的一口超淺層水平井，該井存在著超淺層造斜、設(shè)計(jì)造斜率大以及防碰繞障等一些技術(shù)難點(diǎn)，施工難度較大。針對施工難點(diǎn)，采取了相應(yīng)的技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)了安全優(yōu)質(zhì)鉆井，各項(xiàng)鉆井技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了甲方設(shè)計(jì)要求。該井的順利完鉆，對以后井樓區(qū)塊的超淺層水平井施工具有一定的參考作用。

淺層水平井；鉆井技術(shù)；軌跡控制

1 井基本情況

樓126-5H設(shè)計(jì)井深477m，實(shí)際完鉆井深444m，設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)75m，設(shè)計(jì)造斜率50.49°/100m，目的層垂深188m，屬于超淺層大位垂比水平井。本井實(shí)鉆A靶靶心距0.90m，B靶靶心距1.81m水平段長170.74m，水平位移310.74m，各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。

2 施工難點(diǎn)

①目的層地層埋深淺(180米左右)，流砂層多，成巖性差，地層松易垮塌，造斜工具難以實(shí)現(xiàn)高造斜率。②造斜段基本沒有調(diào)整余量，對井眼軌跡控制要求較高。③設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)只有75m，由于有磁干擾，必須使用陀螺定位。由于陀螺定位及單點(diǎn)定向法誤差較大，如果定向時(shí)造成方位偏差較大，則可能對后面的造斜段施工造成很大的壓力，甚至可能會填井重鉆。④該區(qū)塊長期采取注汽開采，地層可能存在淺層氣，施工時(shí)井控風(fēng)險(xiǎn)較大。⑤與鄰近5口井防碰距離較近，與鄰井樓平1井最短空間距離僅為11.20米，施工過程中的防碰繞障也是一技術(shù)難點(diǎn)。

3 現(xiàn)場施工

(1)一開施工 為確保井眼打直，一開采用塔式鉆具，輕壓吊打，每個(gè)單根劃眼等措施，一開井深63m，最大井斜0.60°，方位69.5°，井斜控制較好。

(2)二開施工 二開直井段采用光鉆鋌鉆具組合，鉆完水泥塞后，輕壓鉆進(jìn)到75米，起鉆換定向鉆具組合。

二開造斜段主要是控制好實(shí)鉆軌跡，根據(jù)剖面設(shè)計(jì)，二開75m開始定向增斜，由于表套有磁干擾，必須使用陀螺定位及單點(diǎn)定向法。定向鉆具組合為φ245mm鉆頭＋Φ197mm2.75°×1°雙彎螺桿＋回壓凡爾+雙公接頭＋MWD短節(jié)＋φ203mm無磁×2根＋φ127mm加重鉆桿?；瑒鱼@進(jìn)到井深104.14m，測深86.10m，井斜10.14°，方位137.02°，計(jì)算出螺桿造斜率達(dá)64°/100m，遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)的55°/100m，實(shí)際造斜率與設(shè)計(jì)偏差太大，給后面的軌跡控制造成很大的壓力，加上周圍還有幾口防碰井，決定起鉆換2.5°的螺桿配合MWD進(jìn)行增斜。繼續(xù)定向到井深160.24m，測深147.51m，井斜43.02°，方位157.80°，計(jì)算螺桿造斜率達(dá)66°/100m，造斜率仍太高，為了后期施工順利，決定起鉆換2°單彎螺桿。2°單彎螺桿的實(shí)際造斜率一直保持在47-52°/100m，和設(shè)計(jì)造斜率比較吻合。鉆進(jìn)到井深274m，測深258.17m，井斜84.99°，方位146.3°，預(yù)計(jì)井底井斜91-91.5°，方位147°，順利鉆達(dá)施工設(shè)計(jì)的著陸點(diǎn)。

在造斜段施工過程中，由于造斜率高，水平位移大，井眼容易形成巖屑床，會增大鉆具的摩阻和扭矩，同時(shí)在狗腿度較大的井段，起下鉆時(shí)摩阻較大。以上情況會導(dǎo)致鉆進(jìn)時(shí)托壓、加壓困難、造成卡鉆等井下事故。為了避免井下情況復(fù)雜，主要采取了以下措施。

首先在螺桿條件允許的情況下采用滑動與復(fù)合鉆進(jìn)的辦法，盡可能使實(shí)鉆井眼軌跡緊貼設(shè)計(jì)，確保井眼軌跡平滑；其次，通過鉆具倒裝和短程起下鉆，及時(shí)將井內(nèi)堆積的巖屑攜帶出地面，最后，泥漿中加入足量的乳化瀝青和白油，控制泥漿的API失水，使鉆井液保持足夠的潤滑性，減少了鉆具的托壓現(xiàn)象，防止了粘卡的發(fā)生。

(3)水平段施工 水平段選用1.5°螺桿，鉆具組合為：φ245mm鉆頭＋Φ197mm1.5°螺桿＋回壓凡爾+雙公接頭＋MWD短節(jié)＋φ127mm無磁鉆桿×2根＋φ127mm加重鉆桿。在地質(zhì)導(dǎo)向確定油層后，采用滑動與復(fù)合相結(jié)合的鉆進(jìn)方式，加密測斜和逐根計(jì)算預(yù)測，保證鉆頭軌跡一直在油層中延伸。根據(jù)所鉆遇油層情況，實(shí)際鉆進(jìn)至444m完鉆。

4 鉆井液

針對井樓區(qū)塊淺層水平井鉆井液技術(shù)要求及井樓油田的地層巖性特征，斜井段和水平段使用聚合物乳化混油防塌鉆井液體系。同時(shí)在聚合物防塌鉆井液中加入高分子量聚合物，進(jìn)一步提高體系的抑制性和懸浮攜帶能力。

一開鉆進(jìn)時(shí)，均勻地將膠液加入土般土漿中，控制鉆井液密1.05～1.10g/cm3，粘度45～60s 左右。二開采用聚合物乳化混油防塌鉆井液，并循環(huán)加重至密度1.28g/cm3以保證井控安全； 使用好四級凈化設(shè)備，及時(shí)清除鉆屑和降低劣質(zhì)固相含量及含砂量，以穩(wěn)定井壁，降低摩阻；該區(qū)塊注蒸汽熱采時(shí)間較長，致使上部剝蝕層及油層底部灰色軟泥巖吸水膨脹嚴(yán)重，極不穩(wěn)定，鉆進(jìn)過程中調(diào)整泥漿密度和粘切，增強(qiáng)泥漿造壁能力，使井眼快速形成致密的泥餅，同時(shí)加足防塌劑改善泥餅質(zhì)量，避免了井壁大面積坍塌； 水平段地層巖性疏松、膠結(jié)性差、易垮塌，易漏失，增加潤滑劑與防塌劑的用量，可 增強(qiáng)鉆井液的潤滑性和封堵防塌能力，使鉆井液具有良好的懸浮攜帶能力。

5 認(rèn)識與體會

淺層水平井的施工一定要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，全面考慮工具造斜能力。實(shí)鉆軌跡的精確控制是淺層水平井施工的關(guān)鍵，水平井的中靶要求較高，關(guān)鍵井段要加密測斜，保證精確中靶。

優(yōu)質(zhì)鉆井液體系也是淺層水平井成敗的一個(gè)重要方面，本井斜井段及水平段選用聚合物乳化混油防塌鉆井液體系，取得了良好的效果。

黃為(1985-),男，工程師，畢業(yè)于長江大學(xué)石油工程專業(yè)，從事定向井及水平井施工及研究。