大北12—斜29井施工過程及技術(shù)難點(diǎn)解析

徐世輝

（中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司 山東東營(yíng) 257200）

摘 要：大北12-斜29井主探含油層位為沙河街組沙二段，井身結(jié)構(gòu)為五段制井，造斜點(diǎn)淺、斜井段長(zhǎng)和井身結(jié)構(gòu)復(fù)雜等突出問題，給鉆井施工帶了巨大困難。針對(duì)該地區(qū)的地層特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)施工針對(duì)地層的變化，優(yōu)選鉆頭選型，做好滲透層防漏工作、鉆井液的處理，優(yōu)化鉆具組合，加強(qiáng)井身軌跡控制，為加快該井施工速度提供了技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：五段制；井身結(jié)構(gòu)；優(yōu)化鉆具；鉆井液

1 地質(zhì)概況及工程設(shè)計(jì)

大北12-斜29井地理上位于山東省濱州市無(wú)棣縣境內(nèi)大王北油田，構(gòu)造上位于濟(jì)陽(yáng)坳陷車鎮(zhèn)凹陷大王北鼻狀構(gòu)造帶大37斷鼻構(gòu)造大37塊西北部，鉆探目的為完善大37塊注采井網(wǎng)，提高區(qū)塊水驅(qū)儲(chǔ)量控制程度和動(dòng)用程度，提高油藏采收率，埋深一般在2760-3140m。鉆井過程中，館陶組上部地層成巖性差，易坍塌，館陶組底部存有大段白色砂礫巖-滲透層；東營(yíng)組地層巖性主要以泥巖為主，易縮頸，與館陶祖間有斷層；東營(yíng)組下部地層構(gòu)造復(fù)雜，地層傾角大，造成軌跡控制難度加大。

2 現(xiàn)場(chǎng)施工

2.1合理鉆頭選型

館陶組底部有礫石層，二開第一只鉆頭使用HAT127鉆頭，鉆完直井段，再用新HAT127鉆頭定向，鉆穿館陶組底礫巖，撈砂無(wú)礫石，無(wú)蹩跳后，起鉆更換四刀翼易于定向PDC鉆頭。

2.2 防鍵槽卡鉆

（1）防軌跡差造成的鍵槽

優(yōu)化井身軌跡，嚴(yán)格控制增斜段井段全角變化率≤15°/100m，降斜井段全角變化率≤10°/100m。

（2）防斜井段井眼不規(guī)則造成的鍵槽

鉆井液具有良好的護(hù)壁性和防塌性，嚴(yán)格控制井眼擴(kuò)大率，避免上部地層泥巖與砂層互層段，出現(xiàn)“糖葫蘆”井眼，造成泥巖和砂層的交界面形成鍵槽；

（3）破鍵器的使用

鉆具組合上部加入欠尺寸修壁器，定向施工中，利用旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，有效對(duì)上部地層井眼處造斜點(diǎn)及全變化率較大的井眼修整，同時(shí)有效修整上部地層泥巖互層段已形成鍵槽，做好鉆具記錄，定期、定井段搞好短起下鉆，調(diào)整修壁器位置。

2.3井眼軌跡控制

（1）現(xiàn)場(chǎng)施工鉆具組合

①造斜、增斜段（井段1650-1801.94m）鉆具組合：Φ215.9mm PDC+Φ172mm（1.25°）動(dòng)力鉆具+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌×1根 +MWD +Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

②穩(wěn)斜段（井段1801.94-2645.98m）鉆具組合：Φ215.9mm PDC+Φ172mm（1.25°）動(dòng)力鉆具+208mm扶正器+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌×1根 +MWD +Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

③降斜段、穩(wěn)斜段（井段2645.98-3221.80m）Φ215.9mm PDC+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌×1根 +Φ177.8mm鉆鋌×1根 +Φ210mm扶正器+Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

（2）井眼軌跡控制注意事項(xiàng)

①優(yōu)化井身軌跡

通過延長(zhǎng)穩(wěn)斜段，降低全井最大井斜，同時(shí)減少了降斜段，降低降斜段的降斜率，有助于井身軌跡圓滑，減少?gòu)?fù)雜情況發(fā)生[1]；

②淺層定向，上部地層松軟，成巖性差，鉆時(shí)快，造斜率低。

選用牙輪鉆頭，有助于優(yōu)化鉆井參數(shù)，提高定向效果；

③降斜段軌跡控制

鐘擺鉆具的使用，克服復(fù)雜井型鉆具傳壓困難、滑動(dòng)鉆進(jìn)機(jī)械鉆速等問題；合理選擇鐘擺鉆具中扶正器的尺寸，以保證足夠的鉆頭側(cè)向力，實(shí)現(xiàn)降斜；定向降斜鉆具選用高轉(zhuǎn)速牙輪鉆頭，優(yōu)化鉆井參數(shù)，有利于鉆具傳壓，保證降斜效果。

2.4鉆井液技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

本井選用強(qiáng)抑制聚合物鉆井液體系，鉆井液體系具備良好的攜巖、防塌、防卡、保護(hù)油氣層、防油氣污染等能力。

（1）東營(yíng)組上部地層鉆井液處理措施

二開直接小循環(huán)鉆進(jìn)，混入一開泥漿鉆出表層套管鞋，防止套管鞋處井徑過大，水泥環(huán)脫落，造成后期復(fù)雜。利用清水和固控設(shè)備控制基漿密度<1.10g/cm3，待鉆井液有一定粘、切（28～30s）后，加入聚合物（0.2～0.3%），控制地層造漿，密度在1.10g/cm3以內(nèi)、粘度35s左右，第一只鉆頭起鉆前加入（1t～1.5t）增粘降濾失劑，適當(dāng)降低鉆井液失水量（或提前配膨潤(rùn)土漿混入）、調(diào)整粘度45s左右，造斜點(diǎn)、增斜段鉆井液性能有良好的護(hù)壁性，同時(shí)優(yōu)化鉆井液流變性，保證井眼規(guī)則，防止松軟地層坍塌，井眼擴(kuò)大率控制在10-15%。

斜井段加入3%液體潤(rùn)滑劑提高證鉆井液的潤(rùn)滑性，隨著井深的增加及時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，使其含量保持在3%以上，確保斜井段的安全、快速鉆進(jìn)。

在鉆至館陶組中下部時(shí)，逐步控制API濾失量，提高PH至9，加入1-2%天然高分子降濾失劑或LV-CMC，控制在失水10-15ml以內(nèi)，鉆井液粘度維持在35-40s。

進(jìn)入東營(yíng)組之前，加入0.5%鉆井液用胺基聚醇，1～1.5% 鉆井液用天然高分子降濾失劑提高鉆井液的抑制性和防塌能力。進(jìn)一步降低失水，將API濾失量降至5ml以內(nèi)，調(diào)整性能參數(shù)為基漿密度1.12～1.13 g/cm3，鉆井液粘度維持在40-45S，API中壓失水<5ml，PH值（9～9.5），維持鉆井液膨潤(rùn)土含量在35～45g/L， 含砂量在0.3%以內(nèi)。

沙河街井段（1450～1740）m

（2）沙河街組鉆井液以防塌、潤(rùn)滑、保護(hù)油層為主。

該體系主要材料配方為：上部井段泥漿+0.5%胺基聚醇+（1-1.5）%天然高分子降濾失劑+（1-1.5）%銨鹽+（2-3）%油基潤(rùn)滑劑。

其他：氫氧化鈉、塑料小球、加重劑等

為確保鉆井液的抑制性及防塌能力，鉆井液維護(hù)按體系配方，鉆進(jìn)中要保持各種處理劑的有效含量，并定期補(bǔ)充，使鉆井液性能符合設(shè)計(jì)要求。

鉆至目的層井段要密切注意鉆井液性能變化，根據(jù)井下實(shí)際及時(shí)調(diào)整鉆井液密度。鉆井液性能：密度1.12～1.15g/cm3、粘度45～50s、APIFL<5ml、塑粘15～20mPa.s、動(dòng)切8～10Pa、初/終切3～5/8～10Pa、ph9.5

鉆進(jìn)過程中，要注意觀察井口返漿情況、振動(dòng)篩上的巖屑返出、巖屑形狀的變化，隨時(shí)調(diào)節(jié)鉆井液性能，提高鉆井液的懸浮、攜帶巖屑能力，確保正常鉆進(jìn)。

沙二段的紅泥巖造漿較強(qiáng)可加大聚合物濃度，增強(qiáng)鉆井液的抑制性并配合稀釋劑調(diào)整鉆井液流變性。

3結(jié)論

（1）鉆具組合加入破鍵器和優(yōu)選鉆井液體系，有效防止鍵槽卡鉆；

（2）降斜段采用“鐘擺鉆具”降斜，合理選擇扶正器的尺寸，來滿足降斜率需要；同是常規(guī)鉆具的使用，有效解決了定向鉆具在滑動(dòng)鉆進(jìn)中，傳壓困難，井身軌控制能力差等問題；

（3）強(qiáng)抑制聚合物鉆井液體系滿足本區(qū)塊施工井的需要；

（4）現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)化井身軌跡，加強(qiáng)對(duì)井身軌跡控制能力，同時(shí)減少滑動(dòng)鉆進(jìn)井段，提高了復(fù)合鉆進(jìn)井段，提高本井的生產(chǎn)時(shí)效；同時(shí)增加穩(wěn)斜段，降低全井井斜，減少降斜段，井眼軌跡圓滑，避免此生復(fù)雜情況發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]《大北12-斜29工程設(shè)計(jì)》

[2]呂貴州，定向井的井身軌跡控制[J]；陜西煤炭；2010年01期

[3]裴建忠，王樹永，勝利油田鉆井液工藝技術(shù) 東營(yíng) 中國(guó)石油大學(xué)出版社 2009.10