GX6912井鉆井施工技術(shù)

楊明偉

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司， 黑龍江 大慶 163413）

GX6912井是一口“直—增—穩(wěn)”形式的三段制定向井，設(shè)計(jì)完鉆斜深1887.00m，完鉆垂深1750.00m，井斜角23.97°，方位角46.04°，最大水平位移656.14m，主要目的為P油層。該油層砂巖為硬砂質(zhì)長(zhǎng)石砂巖含泥細(xì)砂質(zhì)粉砂巖，長(zhǎng)石含量平均為31.6%，石英含量平均為23.7%，巖屑以酸性噴發(fā)巖為主，平均為28.1%。膠結(jié)類(lèi)型主要以孔隙式為主，其次為孔隙-再生式，膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，少量為方解石。有效孔隙度一般在6.8%～20.8%，平均14.0%，空氣滲透率一般在0.1×10-3μm2～17.6×10-3μm2，平均1.8×10-3μm2。

1 設(shè)計(jì)概況介紹

1.1 井身結(jié)構(gòu)介紹

GX6912井在對(duì)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)充分地對(duì)已經(jīng)完成的井進(jìn)行了調(diào)研，在此基礎(chǔ)上以安全鉆井成本最低、施工難度最小的原則，對(duì)井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)后的井身結(jié)構(gòu)采用二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行第一次開(kāi)鉆之前在井口位置砸入Φ508.0mm導(dǎo)管5m，主要為鉆井液建立循環(huán)通道；然后用Φ374.7mm鉆頭進(jìn)行第一次開(kāi)鉆，施工到井深164.00m一開(kāi)完鉆，下入Φ273.1mm的套管進(jìn)行固井，水泥漿上返到地面；第二次開(kāi)鉆使用Φ215.9mm鉆頭施工到完鉆井深1887.00m，下入Φ139.7mm油層套管固井，水泥漿也是上返到地面，在整個(gè)的二開(kāi)中要完鉆造斜及穩(wěn)斜段的施工。具體井身結(jié)構(gòu)見(jiàn)表1所示。

表1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表

1.2 井眼軌道介紹

按照施工難度最小、摩阻最小的思路，在對(duì)多種井眼軌道的摩阻和施工難度進(jìn)行對(duì)比的基礎(chǔ)上，最終根據(jù)該井的地層特點(diǎn)，以及地質(zhì)設(shè)計(jì)提供的井口與靶點(diǎn)之間的距離，確定了該井的軌道設(shè)計(jì)應(yīng)用“直—增—穩(wěn)”的方式，設(shè)計(jì)造斜點(diǎn)的深度為193.00m，最大造斜率為4.50°/30m，靶點(diǎn)斜深1803.73m，具體的軌道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2所示。

表2 井眼軌道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

P油層頂深 1776.38 23.97 46.04 1649.00 611.24 0.00靶點(diǎn) 1803.73 23.97 46.04 1674.00 622.36 0.00井底 1887.00 23.97 46.04 1750.00 656.14 0.00

2 鉆井施工技術(shù)

2.1 軌跡控制技術(shù)

由于這口井的直井段只有193.00m，而且還不是平臺(tái)叢式定向井，不涉及防碰問(wèn)題，因此在該井直井段施工中只要優(yōu)化好施工，參數(shù)及時(shí)應(yīng)用電子單點(diǎn)測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)斜，保證井斜角在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)即可。下面著重對(duì)造斜段的軌跡控制情況和穩(wěn)斜段的軌跡控制情況進(jìn)行論述。

2.1.1 造斜段軌跡控制

在造斜段軌跡控制中，首先根據(jù)設(shè)計(jì)造斜率為4.50°/30m的要求，對(duì)造斜工具和測(cè)量?jī)x器進(jìn)行優(yōu)選。在造斜工具優(yōu)選方面，首先結(jié)合不同生產(chǎn)廠家的不同型號(hào)的單彎螺桿鉆具的使用說(shuō)明情況，以及這個(gè)地區(qū)施工完鉆井的實(shí)際造斜率情況，最終選擇的是1.25°單彎螺桿鉆具即可滿足設(shè)計(jì)要求。在測(cè)量?jī)x器選擇上，按照方便、快捷與高效的原則，最終選擇儀器故障率低、性能穩(wěn)定的海藍(lán)MWD測(cè)斜儀器進(jìn)行施工。具體鉆具組合為：Φ215.90mmBIT×0.46m+Φ172.00mmLZ×8.06m+Φ 208.00mmSTB×0.89m+Φ178.00mmMDC×9.15m+Φ165.00mmDC×77.06m+Φ127.00mmDP。在施工參數(shù)方面，排量要保證在34L/S以上，在進(jìn)行定向初期，要保證工具面的穩(wěn)定，因此鉆壓控制在30kN以內(nèi)，當(dāng)井斜角增加到10°以上時(shí)，逐漸增加鉆壓到40-50kN，以此給鉆頭提供更大的機(jī)械能量，提高機(jī)械鉆速。根據(jù)每個(gè)單根的測(cè)斜情況對(duì)井眼軌跡進(jìn)行計(jì)算，在保證滿足設(shè)計(jì)造斜率4.50°/30m的情況下，盡量采用復(fù)合鉆進(jìn)，使井眼更加光滑，同時(shí)也有利于巖屑的及時(shí)返出。

2.1.2 穩(wěn)斜段軌跡控制

穩(wěn)斜段是該井施工的最后一個(gè)井段，這一井段的施工要點(diǎn)是應(yīng)保證井斜角與方位角不能偏離設(shè)計(jì)范圍太大。因此為使鉆具組合具有更好的平穩(wěn)能力，在穩(wěn)斜段施工中選用的雙扶正器穩(wěn)斜鉆具，鉆具組合為：Φ215.90mmBIT×0.46m+Φ178.00mmDC×9.63m+Φ210.00mmSTB螺扶×1.40m+Φ178.00mmMDC×9.15m+Φ210.00mmSTB螺扶×1.40m+Φ165.00mmDC×77.06m+Φ127.00mmD P。施工中每鉆進(jìn)不超過(guò)100.00m要用電子單點(diǎn)測(cè)斜儀進(jìn)行測(cè)斜，并輸入到定向井軌跡控制軟件中對(duì)井眼軌跡進(jìn)行計(jì)算與預(yù)測(cè)，在保證井眼軌跡能夠滿足設(shè)計(jì)要求的情況下盡量提高機(jī)械鉆速。

2.2 安全施工技術(shù)

2.2.1 井眼凈化技術(shù)

雖然該井的設(shè)計(jì)井斜角只有23.97°，但是對(duì)井眼凈化工作一定不能忽視。在井眼凈化方面首先要保證鉆井泵的排量要達(dá)到34L/S以上，提高環(huán)空的返速，使鉆頭破碎的巖屑能夠及時(shí)帶離井底，并隨著鉆井液上返到地面；其次是每施工完成一個(gè)單根后都要進(jìn)行劃眼2遍的操作，使井眼充分凈化；第三是保證井上的振動(dòng)篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)等固控設(shè)備處于良好狀態(tài)，振動(dòng)篩的應(yīng)用率為100%，除砂器、除泥器和離心機(jī)的應(yīng)用率在90%以上，使鉆井液中的有害固相含量清除出去，保證井眼清潔。

2.2.2 井壁穩(wěn)定技術(shù)

當(dāng)井斜角出現(xiàn)以后，井眼的上覆巖層的受力情況就發(fā)生了根本變化，要想保證井壁穩(wěn)定，首先利用鉆井液密度平衡地層壓力，保證鉆井液的密度為設(shè)計(jì)的上限，發(fā)現(xiàn)有井壁剝落的情況可以繼續(xù)提高鉆井液密度；其次要保證鉆井液具有良好的抑制性能、低失水性能并形成良好的泥餅，使井壁穩(wěn)定；第三是在進(jìn)行短起下鉆和長(zhǎng)起鉆中要控制好起下鉆的速度，防止出現(xiàn)壓力激動(dòng)和抽吸現(xiàn)象，保證井壁穩(wěn)定。

3 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）在造斜段軌跡控制中，首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)造斜率情況進(jìn)行造斜工具的選擇，然后施工中按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，并實(shí)時(shí)計(jì)算與預(yù)測(cè)，保證井眼軌跡精確控制。

（2）穩(wěn)斜段施工要選用合理的鉆具組合，配以合理的施工參數(shù)，這樣才能保證井斜角和方位角不偏移設(shè)計(jì)范圍。

（3）只有搞好井眼凈化，保證井壁穩(wěn)定，才能保證定向井施工的安全和高效。

◆參考文獻(xiàn)

[1] 王憲坤. 大斜度四段制雙靶點(diǎn)定向井鉆井施工實(shí)踐與認(rèn)識(shí)[J].石油和化工設(shè)備，2019，22(11)：84-85.