淺析水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)工藝在義901-平2井的應(yīng)用

摘要：本文主要結(jié)合義901-平2井實(shí)際，從施工工藝、鉆井液工藝等方面對(duì)其采用優(yōu)快施工工藝進(jìn)行了論述，以期為同類(lèi)型鉆井施工提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：鉆井技術(shù);軌跡控制;鉆進(jìn)參數(shù)優(yōu)化;泥漿工藝;水平井

水平井是指井眼軌跡井斜角達(dá)到90°左右，并且繼續(xù)延伸一定長(zhǎng)度的定向井。水平井技術(shù)發(fā)展很迅速，并且應(yīng)用也逐漸擴(kuò)大，從最初的定向救援井，發(fā)展到現(xiàn)在的大位移水平井、水平分支井、側(cè)鉆水平經(jīng)、徑向水平井。由于水平井的合理利用，使得大批老井復(fù)活，并且使許多具有氣頂和低水的油藏得到了有效開(kāi)采。水平井的突出優(yōu)點(diǎn)是井眼穿過(guò)油層的長(zhǎng)度長(zhǎng)，所以油井的單井產(chǎn)量高。義901-平2井位于濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷渤南洼陷義901塊，鉆探目的是開(kāi)發(fā)沙三段94砂層組油藏發(fā)。該井設(shè)計(jì)井深3245.68米（垂深2937），2個(gè)靶點(diǎn)，靶半高1米，半寬5米，本井是一口新區(qū)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)井，地質(zhì)分層還不是很成熟，增加了施工的難度，同時(shí)，本井裸眼段較長(zhǎng)，施工靶點(diǎn)多，要求精度高。在施工中利用無(wú)線隨鉆、PDC配合復(fù)合鉆進(jìn)等技術(shù)，采用優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系，僅用34天1小時(shí)就完成了該井施工任務(wù)，創(chuàng)渤南地區(qū)同區(qū)塊同類(lèi)型井較高水平。

1井深結(jié)構(gòu)

2施工工藝

2.1直井段（0-2683.03）

保直是直井段施工的重點(diǎn)。表層采用單泵一檔吊打鉆鋌開(kāi)孔，后改二檔雙泵30-40KN吊打，一開(kāi)完鉆后投測(cè)，確保井斜在0.5°以內(nèi)。

二開(kāi)采用如下鉆具組合：HAT127鉆頭+7′鉆鋌*3柱+7′無(wú)磁鉆鋌+5′加重鉆桿*6柱+5′鉆桿。二開(kāi)下鉆到底后，先掃水泥塞，采用一檔吊打，把鉆鋌吊打出套管后，采用轉(zhuǎn)盤(pán)二檔鉆進(jìn)，鉆頭采用HAT127，鉆進(jìn)排量34L/S，50KN以內(nèi)鉆壓吊打，清水鉆進(jìn)到1700米后改小循環(huán)，改小循環(huán)200m后待泥漿性能調(diào)整好，及時(shí)進(jìn)行測(cè)斜，確保井身質(zhì)量。在鉆進(jìn)至2000米時(shí)，起鉆換四翼PDC鉆頭，在換用新鉆頭下鉆快接近井底時(shí)，我們采用小排量開(kāi)泵，1檔啟動(dòng)鉆盤(pán)，慢慢下放到井底，再用30-50KN的鉆壓磨合鉆頭約半小時(shí)后，逐漸加壓至正常鉆壓鉆進(jìn)。用PDC鉆頭后，平均鉆速為17m/h，由于鉆頭的合理選用，不僅大大提高了機(jī)械鉆速，同時(shí)節(jié)省了起下鉆時(shí)間。提高了鉆頭的使用效率。測(cè)斜結(jié)果直井段最大井斜1.5°。

2.2增斜段（2683.03-3070）

在井深2683.03m開(kāi)始造斜。鉆具結(jié)構(gòu)：PDC+φ172螺桿鉆具（1.5°） +431*410（轉(zhuǎn)換接頭）+172無(wú)磁鉆鋌+懸掛+無(wú)磁承壓+加重鉆桿6柱 +5′鉆桿。定向初期，為方便定向作業(yè)容易擺工具面，選用HJ517牙輪鉆頭，下鉆到底后，先采用小鉆壓、小排量確保工具面穩(wěn)定，鉆至2730米時(shí)，井斜14.5度，然后起鉆換用PDC鉆頭，鉆速明顯提高，鉆至3070米時(shí)，井斜達(dá)到90.2°，方位53.9°，完成增斜任務(wù)。

2.3穩(wěn)斜段（3070-3198）

增斜段完成后，根據(jù)定向作業(yè)隊(duì)預(yù)計(jì)，即將進(jìn)入A靶，提前將井斜角調(diào)整到合適的數(shù)值，保證矢量中靶，鉆至3079.3米時(shí)，中A靶，垂深2937.52米，水平位移246.16米，方位54度，靶心距1米，然后直接復(fù)合鉆進(jìn)行穩(wěn)斜（鉆壓60KN、鉆盤(pán)轉(zhuǎn)速61r/min、排量28L/S），鉆進(jìn)施工中，堅(jiān)持3根測(cè)1次井斜，在測(cè)斜的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)井斜增長(zhǎng)的較快（57米內(nèi)井斜增加3.08°），開(kāi)始“打一劃一”，效果比較好，在穩(wěn)斜段主要用HJ517牙輪鉆頭，完鉆井深為3198米。

3.鉆井液工藝

0-405m。由于本段地層膠結(jié)疏松，井徑大，鉆屑攜帶困難。因此，在鉆進(jìn)中我們根據(jù)井下實(shí)際不斷補(bǔ)充提粘劑，保持鉆井液具有較強(qiáng)的攜帶和懸浮能力，滿足大井眼鉆進(jìn)需要。

405-2683.03m。在該井段中由于地層的成巖性差，泥巖性較軟且砂層發(fā)育。為了防止坍塌卡鉆，我們的鉆井液主要以抑制地層造漿，攜帶巖屑，防止泥巖縮徑來(lái)配置，確保安全生產(chǎn)。

開(kāi)鉆將鉆水泥塞污染的鉆井液放掉，其余的鉆井液經(jīng)地面凈化處理后作正常鉆進(jìn)使用。鉆進(jìn)中及時(shí)補(bǔ)充濃度為2%MMH稀膠液，細(xì)水長(zhǎng)流維護(hù)鉆井液，盡量不單獨(dú)加清水，增強(qiáng)鉆井液的抑制性。井深1700米改小循環(huán)后，及時(shí)調(diào)整鉆井液性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在正常維護(hù)及處理鉆井液的處理劑中按比例配成膠液加入，防止了處理劑在完全生效前就被固控設(shè)備除去。我們還利用NPAN來(lái)調(diào)整鉆井液粘度，調(diào)節(jié)流變性，利用MMH抑制頁(yè)巖，巖屑分散，合理控制濾失，確保了井眼的清潔。我們所擁有的良好固控設(shè)備和高的運(yùn)轉(zhuǎn)率嚴(yán)格控制鉆井液中的劣質(zhì)固相含量和低密度固相。振動(dòng)篩，除砂器，除泥器與鉆井泵的同步運(yùn)轉(zhuǎn)也保證了鉆井液的質(zhì)量。

2683.03-3198m。首先我們還是利用NPAN來(lái)調(diào)整鉆井液粘度，利用MMH調(diào)節(jié)流變性，抑制頁(yè)巖，巖屑分散，合理控制濾失，同時(shí)還加足防塌劑確保了井眼的穩(wěn)定。在進(jìn)入沙河街組地層前，我們采取了有利的措施來(lái)強(qiáng)化防塌。一是提高鉆井液濾液的抑制性，防止泥頁(yè)巖吸水膨脹;二是使用聚合醇等防塌劑形成化學(xué)固壁作用;三是利用瀝青類(lèi)，非滲透類(lèi)處理劑等進(jìn)行物理封堵，提高地層的承壓穩(wěn)定能力;四是盡量降低鉆井液的濾失量，形成良好的泥餅。定向前，加入原油潤(rùn)滑劑10%，轉(zhuǎn)化為正電膠潤(rùn)滑鉆井液。進(jìn)入油氣層前50m，加入陽(yáng)離子乳化瀝青油層保護(hù)劑。井深2500m時(shí)，加入磺化類(lèi)處理劑，控制鉆井液高溫高壓失水不超過(guò)15ml。

4結(jié)論

直井段施工保直是關(guān)鍵，為下步施工打下良好的基礎(chǔ)。在定向段成功地使用了PDC。一直以來(lái)，用PDC定向存在工具面控制難的問(wèn)題，在本井中采用小鉆壓均勻送鉆，小排量鉆進(jìn)的方式解決了這一問(wèn)題。針對(duì)不同地層及時(shí)調(diào)整泥漿性能。在施工中，加強(qiáng)坐崗，勤測(cè)量泥漿性能，以便根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整性能進(jìn)行，防止井下復(fù)雜。本井穩(wěn)斜井段更換鉆具結(jié)構(gòu)頻繁，最終還是利用PDC+復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)解決了問(wèn)題，這說(shuō)明在決定起鉆前多調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)以解決問(wèn)題的重要性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳庭根，管志川.鉆井工程理論與技術(shù).東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2012

[2]勝利石油管理局.鉆井技術(shù)培訓(xùn)教材，2009

[3]趙金州，張桂林.鉆井技術(shù)手冊(cè).中國(guó)石化出版社，2013

作者簡(jiǎn)介：

肖永軍（1985—），男，山東省泰安市人，大學(xué)本科，工程師。