羅朝東 李國嘉 李增浩 張 秦

（西南石油局鉆井工程研究院，四川 德陽 618000）

1 概況

孝蓬2-1H井位于孝泉構造近軸部，井場位于四川省綿竹市齊福鎮(zhèn)桐麻村。設計完鉆垂深：923m，斜深：2633m；實鉆完鉆垂深923.73m，斜深2639m，井底位移1821.97m，水平段長1502m，位垂比1.972:1創(chuàng)川西淺層水平井新紀錄。

井身結構：鉆頭程序Ф444.5mm×120m+Ф311.15mm×1137m+Φ215.9mm×2633m；套管程序：Φ339.7mm×118m+Φ244.5mm×1135m+Φ139.7mm×625～2631m。

2 施工重點難點

2.1 造斜點淺，水平位移大，設計完鉆層位淺（蓬萊鎮(zhèn)組），設計井斜大達90.27°，井眼軌跡控制難度大。

2.2 位垂比大，水平段長，且垂深較淺，中后期施工中下鉆和鉆進施工中摩阻扭矩大，施工中托壓嚴重鉆壓施加困難。

2.3 如何有效地消除巖屑床，長水平段井壁穩(wěn)定。

2.4 MWD測量點距離井底相對滯后，施工時如何準確判斷著陸點、井下動力鉆具實際造斜率判定困難。

3 鉆井技術措施

3.1 增斜井段（635m-993.53m）：

3.1.1 定向工具選擇：該井造斜點垂深635m相對地層比較松軟。選用Φ311.15mm（ABS1605C）PDC鉆頭，選用Φ216mm扶正器Φ308mm1.5°單彎螺桿，平均造斜率達 18.39°/100m滿足井眼軌跡控制要求。

3.1.2 鉆井參數(shù)：鉆壓 90～120(KN)、排量33(l/s)、泵壓 15(Mpa)，優(yōu)選鉆壓、排量既保證造斜率同時清潔井底。定向初期采用小排量開泵避免沖蝕井壁，影響增斜率。

3.1.3 合理的鉆具組合設計：及時倒裝鉆具，簡化鉆具，保證正常施工的前提下，用剛度小、外徑小的鉆具。

3.2 水平井段（993.53m-2639m）

3.2.1 工具選擇：選用Φ215.90mm（ABS1605F）PDC鉆頭，選用Φ172mm扶正器Φ212mm，1-1.25°單彎螺桿。

3.2.2 由于垂深淺，鉆具與下井壁接觸面多，為防止鉆具事故以及保證鉆壓傳遞，組合上盡量簡化。鉆具結構：φ215.9mm PDC鉆頭＋φ172mm 單彎螺桿（1.0-1.25°）＋回壓閥＋φ127mm無磁承壓鉆桿＋MWD無磁懸掛＋φ127mm 鉆桿×17柱＋φ127mm 加重鉆桿×25柱＋φ127mm鉆桿。

3.2.3 著陸段是水平井增斜段的一部分，著陸控制是水平井控制的重要一部分，仍然采取螺桿鉆具以定向加復合鉆進的方式進行鉆進。在著陸段根據(jù)井眼軌跡實際情況，根據(jù)本區(qū)塊的資料及一般的規(guī)律方位的趨勢預留1°的后置角，采用定向加復合鉆具組合方式鉆進。

3.2.4 水平段定向施工措施，在進行水平段軌跡控制時采用小度數(shù)單彎螺桿鉆具組合以復合鉆進為主的鉆進方式，簡化鉆具的作用，可以有效的解決水平段軌跡上下調(diào)整及水平段施工風險問題。必要時進行井眼軌跡微調(diào)。

3.2.5 利用摩阻扭矩計算軟件進行實時摩阻扭矩分析，采用短起下鉆、分段循環(huán)等手段有效清除了巖屑床，保障了井眼暢通和井下安全，合理調(diào)整鉆井液性能，保障全井井壁穩(wěn)定，降低了摩阻。

圖1

3.3 輔助技術措施

3.3.1 破壞巖屑床：在井斜角在35°～65°之間時最易形成巖屑床，由于鉆井液只從高邊通過，巖屑床會愈積愈厚，輕者摩阻增大，重者造成卡鉆。①及時提高鉆井液的攜沙能力；②堅持每根一劃眼措施，以破壞巖屑床的穩(wěn)定，既每打完一根視鉆進速度、阻力大小劃眼1～2次，至井眼暢通；③堅持短起下鉆制度，短起下是破壞巖屑床的有效辦法，每次下鉆到底大排量將井底巖屑返出。

3.3.2 在實鉆過程中充分利用摩阻軟件，加強摩阻扭矩計算與實際起下鉆、鉆進的摩阻扭矩的對比分析，反推出摩阻系數(shù)。鉆頭扭矩等參數(shù)，在修正理論計算值，使理論計算值和實際計算值相符合，并反復修正，為水平段安全施工提供保證。

4 主要技術指標

4.1 完鉆井深：2639m，垂深：923.73m，水平段長1502m

4.2 井底位移：1821.97m，位垂比：1.97:1

4.3 定向周期：2011年11月24日-12月26日；純鉆時間：403.24h

4.4 井身質(zhì)量：優(yōu)秀

4.5 中靶情況：(圖1)

5 幾點認識

5.1 通過優(yōu)化鉆具組合與鉆井參數(shù)，井眼軌跡的有效控制及采用倒裝鉆具結構，減少造斜段以下鉆具重量，保證鉆壓的有效傳遞，并有效防止井下復雜情況，是淺層水平井成功的關鍵。

5.2 泥漿性能的穩(wěn)定，凈化設備的合理利用，有利于攜帶巖屑、降低摩阻、減小扭距。

5.3 摩阻、扭矩的分析計算在井眼軌道優(yōu)化設計、鉆具組合設計和施工中起了非常關鍵的作用。

5.4 精確的井眼軌跡預測，完鉆井眼軌跡和設計井眼軌跡總是存在差異的，在實際施工中，由于具體條件的變化 (如鉆具組合，鉆井參數(shù)，地層、巖性的變化等)，經(jīng)常造成已完成的井眼軌道偏離設計軌道，因此需要及時地對下部井段進行預測，進行二次剖面設計，選擇最佳的施工方案。

[1]張和茂，趙子仁，伊明.淺層水平井井眼軌跡控制技術[J].石油鉆采工藝，1998，20（5）：1～5.

[2]鄧傳光.提高川渝地區(qū)鉆井速度的對策[J].天然氣工業(yè),2005,25(3):63-66.