孤東非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究

高豐　陳永生

摘 要：通過分析研究孤東館上、館下地層構(gòu)造和巖性特點，優(yōu)化鉆頭選型；組配適合區(qū)塊特點的鉆井液體系，研究制定潤滑、防塌鉆井液體系的配伍，為安全施工提供保障；分析地質(zhì)因素，從井身結(jié)構(gòu)、鉆井參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)、鉆井過程管理和控制，加快井身軌跡控制；并結(jié)合已鉆的孤東6-3平1井等井的現(xiàn)場資料，研究出一整套適合該區(qū)塊非標(biāo)井施工特點的優(yōu)快鉆井技術(shù)，形成了一套高效的區(qū)域鉆井模式。

關(guān)鍵詞：鉆頭選型；鉆井液體系；軌跡控制

1 概況

1.1 國內(nèi)同類技術(shù)研究狀況及發(fā)展趨勢

小井眼鉆井的迅速興起主要出于以下幾個目的：小井眼鉆井的初期投資較小，包括使用較小的鉆機、較小的井場、較細(xì)的管材、較少的水泥及鉆井液和燃料、較少的搬運費、較少的勞動費用。減少鉆機鉆柱重量就是減少鉆機租用費，而減少井眼容積就是減少泥漿、水泥及套管費用。用小井眼鉆井技術(shù)在普通井眼里加深鉆井，可大大節(jié)約成本。

1.2 存在的問題

小井眼鉆井會導(dǎo)致套管與井壁之間間隙小，水泥環(huán)薄確又要滿足壓裂、算酸化等后期作業(yè)，水泥漿流動阻力大，施工泵壓高，易壓漏地層，頂替效率低等許多問題；三開井眼與技套間隙小，與油套間隙小，環(huán)空壓耗大；三開小尺寸鉆頭易磨損；三開油套無接箍，掛尾管、固井等安全隱患多，施工難度大。

2 鉆井技術(shù)措施

2.1 鉆井液技術(shù)對策及方案

該地區(qū)館上及以上地層遇水后極易分散、膨脹，造漿極強，易造成上部地層泥頁巖縮徑、阻卡、泥包鉆頭等復(fù)雜情況。鉆井液主要以提高鉆井液抑制性、控制固相含量、保證鉆井液良好的流動性和較強的攜巖能力為目的。

2.1.1 一開（0～321m），小循環(huán)開鉆

清水開鉆，自然造漿，鉆完設(shè)計井深后要進行充分循環(huán)和通井。

2.1.2 二開（321～1502m），使用聚合物鉆井液體系

配方：一開井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（0.5～1）%鉆井液用改性銨鹽+（1～1.5）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+（1.5～2）%鉆井液用防塌降黏降濾失劑。館陶組及以上地層主要以控制粘切為目的，防止糊井眼，加完重后的鉆井液粘度控制在50s以內(nèi)。鉆進至井深1000m～1100m時，預(yù)處理鉆井液，處理鉆井液前嚴(yán)格控制粘切及固相含量。

2.1.3 三開（1502～2500m～完鉆），聚合物鉆井液→封堵潤滑防塌鉆井液

配方：二開井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（1～1.5）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+（1.5～2.5）%鉆井液用防塌降黏降濾失劑 +（2～3）%無熒光白油潤滑劑潤滑劑。本段鉆遇地層為館下段、東營組。鉆井液的主要任務(wù)為防塌、防噴、保護油氣層。

2.2 工程技術(shù)方案

為了保證套管下入順利，一開完鉆后做好短起下鉆。起鉆前投入多點，監(jiān)測井斜，為后續(xù)作業(yè)提供依據(jù)。二開合理選擇直井段和定向段鉆具結(jié)構(gòu)，優(yōu)化鉆井參數(shù)。多進行短起下鉆，修復(fù)井壁。三開過程中滑動鉆及復(fù)合鉆交互鉆進，無線隨鉆測量儀隨鉆檢測，鉆進中必須依據(jù)井斜、方位變化情況及時調(diào)整鉆進參數(shù)，確保井眼軌跡良好。鉆遇礫石地層時，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿泵排量，同時提高鉆井液粘度至45s以上，以滿足攜砂要求。同時加強該段井眼的短程起下鉆，確保井眼暢通。

2.3 完井作業(yè)、掛尾管

非常規(guī)井眼（改設(shè)計241.3mm井眼為254mm井眼后增大了193.7mm套管與井眼間隙）與常規(guī)井眼二開測井、固井完井作業(yè)順利，固井質(zhì)量良好；三開掛尾管作業(yè) （下Φ139.7mm無接箍油層套管） ，為保證三開完井作業(yè)順利井隊主要做好如下工作：

①由于本井下的油層套管絲扣為無接箍直連扣，提前調(diào)試好氣動卡瓦，準(zhǔn)備好足夠的提升短節(jié)（4個）以及上提升短節(jié)用的鏈鉗保證短節(jié)扣上到位；②準(zhǔn)備好安全卡瓦，每根都打上安全卡瓦做到萬無一失；③懸掛器以上的送鉆鉆具稱好重，為倒扣提供懸重依據(jù)；④提前與廠家溝通，選擇合適的鉆具通徑規(guī)，保證下井鉆具通好徑；⑤與套管廠家聯(lián)系好選擇合適的上扣扭矩；⑥保證泥漿罐能單個使用，測量好罐的體積，保證替漿時的準(zhǔn)確性。

孤東區(qū)塊非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用6口，機械鉆速逐步提高7%，鉆井周期穩(wěn)步提高22.70%，井隊綜合效益盈利60余萬元。隨著該技術(shù)的不斷完善，機械鉆速還會提高，鉆井周期會逐漸縮短，經(jīng)濟效益會更加可觀。

3 結(jié)論及建議

①通過對上述技術(shù)的研究與應(yīng)用，鉆井速度得到逐步有效加快，取得了一定的經(jīng)濟效果，已初步形成了孤東非標(biāo)井的配套鉆井技術(shù)；②已成熟聚合物鉆井液體系有效抑制泥頁巖的坍塌，同時提高地層承壓能力，確保了孤東區(qū)塊施工井的井壁穩(wěn)定；③通過幾口非標(biāo)井施工，在三開對牙輪鉆頭方面進行了優(yōu)選，同時在高效PDC鉆頭方面也進行了很好探索并有望取得突破；④通過優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、完井方案，杜絕了復(fù)雜、事故，減少了非生產(chǎn)時間；⑤雖然以上幾口井在三開對牙輪鉆頭方面進行了優(yōu)選，但根據(jù)三口井實鉆來看下部地層雖然含礫石但膠結(jié)很疏松，可在高效PDC鉆頭方面進行探索從而取得突破，也可有效杜絕井下掉牙輪事故的發(fā)生。

參考文獻：

[1]趙金洲，張桂林.鉆井技術(shù)手冊[M].北京：中國石化出版社，2017.

[2]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.