于玄昊(中石化勝利石油工程有限公司西南分公司 四川 德陽 618000)

元壩102-2H井安全順利的完成了鉆探施工任務(wù)，取得了多項區(qū)塊高新技術(shù)指標(biāo)，元壩102-2H井順利完鉆與成功應(yīng)用的鉆井技術(shù)對如何安全快速完成元壩區(qū)塊的超深水平井施工具有一定的指導(dǎo)意義。

一、元壩102-2井配套鉆井技術(shù)

1、干法固井技術(shù)

干法固井是空氣鉆或泡沫鉆完鉆后采用不轉(zhuǎn)換鉆井液的固井方式，通井后直接下套管進行固井施工作業(yè)，比常規(guī)固井節(jié)約時間3-5天左右，同時減小了環(huán)保排污的壓力。通常簡化套管串結(jié)構(gòu)，不下浮箍只下入引鞋；通井措施得當(dāng)，確保了套管的順利下入；采用多次注水泥方式，實現(xiàn)了環(huán)空全水泥封固，保證固井施工質(zhì)量。

2、空氣鉆井技術(shù)

空氣鉆技術(shù)的實質(zhì)主要是用壓縮空氣代替常規(guī)鉆進時使用的水或泥漿循環(huán)，起冷卻鉆頭、排出巖屑和保護井壁的作用。與泥漿常規(guī)鉆井相比，空氣鉆具有可延長鉆頭使用壽命、提高鉆探速度和鉆井時效、避免鉆井漏失、有利于判明井底情況、鉆井施工清潔環(huán)保等優(yōu)點。經(jīng)過論證，元壩102-2H井可以再蓬萊鎮(zhèn)組、遂寧組、上沙溪廟組應(yīng)用空氣鉆井技術(shù)。

3、高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭鉆井技術(shù)

渦輪鉆具是一種井底液動馬達，渦輪鉆具最大的優(yōu)點是沒有橡膠原件，轉(zhuǎn)速高、穩(wěn)定性強、耐高溫高壓，工作溫度可以達到250℃，適用于深井、超深井、高溫高壓井。孕鑲金剛石鉆頭切削齒不出刃，而是包裹在胎體材料內(nèi)，其破巖機理近似于砂輪磨削原理，即在高轉(zhuǎn)速下以磨削的原理破碎地層。元壩102-2H井三開鉆遇陸相地層有下沙溪廟組、千佛崖組、自流井組、須家河組，尤其是自流井組與須家河組地層堅硬、研磨性強，高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭鉆井技術(shù)的應(yīng)用正好解決這一難題。

4、超深水平井套管防磨技術(shù)

元壩102-2H井設(shè)計四開套管為油層套管，套管下深6768m，井斜61°，五開后繼續(xù)造斜，且水平段長，施工周期長，根據(jù)元壩102-2H井身結(jié)構(gòu)的特點，四開套管斜井段的防磨工作是重中之重，為保護Φ193.7mm套管和鉆具，根據(jù)側(cè)向力模擬計算，在Φ101.6mm鉆具中加入23只尺寸為Φ158mm非金屬防磨接頭，配合高效減磨劑使用，對套管和鉆具起到了很好的保護作用。

二、現(xiàn)場應(yīng)用情況

1、干法固井技術(shù)

元壩102-2H井在一開完鉆后應(yīng)用干法固井技術(shù)完成固井施工，縮減了氣轉(zhuǎn)液清潔井眼的時間，節(jié)約鉆井周期3.86d，減少排污量265m3,一開套管下入順利，中間無阻卡顯示，干法固井在元壩102-2H井的成功應(yīng)用對元壩地區(qū)的提速提效工作和安全環(huán)保工作具有積極地意義。

表1 元壩102-2H井一開泡沫鉆與二開空氣鉆應(yīng)用情況

2、空氣鉆技術(shù)

元壩102-2H井在一開陸相地層使用泡沫鉆井，二開陸相地層應(yīng)用空氣鉆井技術(shù)施工，平均機械鉆速達到7.06m/h，單只鉆頭最高機械鉆速9.93m/h元壩102-2H井空氣鉆施工數(shù)據(jù)如表1所示

從表1數(shù)據(jù)顯示元壩102-2H井空氣鉆井技術(shù)應(yīng)用效果較好，在實鉆中達到了鉆井提速、降低成本和縮短工期的目的，相比泥漿常規(guī)鉆井具有明顯優(yōu)勢。

3、高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭鉆井技術(shù)

元壩102-2H井在三開陸相地層應(yīng)用高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭鉆井技術(shù)，創(chuàng)造多項元壩區(qū)塊高新技術(shù)指標(biāo)。元壩102-2H井三開陸相地層應(yīng)用高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭鉆井技術(shù)結(jié)果表明，該項技術(shù)的應(yīng)用成功克服了元壩區(qū)塊地層堅硬、研磨性強的陸相地層鉆探施工周期長、投入成本大、井眼復(fù)雜等施工難題。

4、超深水平井套管防磨技術(shù)

根據(jù)井身結(jié)構(gòu)與鉆具組合模擬側(cè)向力計算，元壩102-2H井五開施工下入成都生產(chǎn)的TFFK158型非金屬防磨接頭23只，單獨使用TFFK158非金屬防磨接頭防磨效果一般，如果配合高效減磨劑使用防磨效果十分理想。

三、主要技術(shù)成果

（1）在元壩102-2H井一開成功應(yīng)用干法固井，節(jié)省鉆井周期3.86d，減小排污量265m3，節(jié)約了鉆井成本。

（2）鉆進千佛崖組與自流井組的非礫石段，進尺353.6m，純鉆時間166h，機械鉆速達2.13m/h，創(chuàng)元壩區(qū)塊單趟進尺機械鉆速最高紀(jì)錄。

（3）自流井與須家河組地層使用一只孕鑲金剛石鉆頭實現(xiàn)總進尺547.44m，純鉆時間371.5h，平均機械鉆速1.47m/h，與牙輪鉆頭相比機械鉆速提高1倍以上。

（4）元壩102-2H在五開成功應(yīng)用超深水平井小套管防磨技術(shù)，既做好套管防磨工作，又保護了鉆具，全井鉆具未出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象。

四、認識與建議

（1）能否順利實現(xiàn)干法固井，關(guān)鍵在于完鉆后的通井作業(yè)，在通井時徹底清理井內(nèi)的沉砂和巖屑是保證下入套管和固井順利的前提。

（2）空氣鉆井對鉆具損害較大，應(yīng)使用新鉆桿或一級鉆桿，并加強鉆具探傷工作，同時空氣鉆進時井眼易斜，隨著空氣錘質(zhì)量的提高，建議在大尺寸井眼應(yīng)用空氣錘鉆井技術(shù)，發(fā)揮空氣錘防斜打快的作用。

（3）高速渦輪+孕鑲金剛石鉆頭屬于滿眼鉆具，在實鉆中由于地層傾角和鉆壓較大易斜，渦輪施工結(jié)束后，可以應(yīng)用鐘擺鉆具糾斜或塔式鉆具防斜的特點解決井斜較大的問題。