【摘要】川西地區(qū)具有良好的油氣生成及儲(chǔ)存條件，是我國重要的油氣勘探戰(zhàn)略接替區(qū)，一方面川西地區(qū)形成了豐富的油氣資源 ，另一方面也導(dǎo)致了油氣在空間的分布不夠集中，鉆成井完井周期長、生產(chǎn)時(shí)效低，油氣勘探不盡人意，其根本原因是該地區(qū)地質(zhì)條件十分復(fù)雜，地層可鉆性低、井眼穩(wěn)定性差，一直是川西地區(qū)油氣勘探開發(fā)中的一個(gè)大問題。經(jīng)過幾口重點(diǎn)井的探索與實(shí)踐，我們在川西地層鉆井技術(shù)方面已取得了部分成果。

【關(guān)鍵詞】川西地區(qū)；配套鉆井技術(shù)；鉆井液技術(shù)；固井技術(shù)

1、概述

都遂103-2HF井位于四川省成都市新都區(qū)是一口開發(fā)井，設(shè)計(jì)井深3096m，井型：水平井。新都地區(qū)以遂寧組為目的層，由于川西地區(qū)上部含石膏泥巖、礫石較多，中下部泥巖段較長等復(fù)雜情況，給鉆井施工帶來了“漏、塌、膏侵、噴、碰”等多項(xiàng)技術(shù)問題，該井主要有以下特點(diǎn)：（1）勘探程度低，地層巖性不清楚，井下不確定因素多，不利于鉆頭選型和鉆井參數(shù)優(yōu)選，難以提高機(jī)械鉆速；（2）裸眼井段長，勘探目的層多，同一裸眼內(nèi)壓力系統(tǒng)復(fù)雜，安全鉆井難度大；（3）上部井段易阻卡，下部井段泥巖段長易縮徑，導(dǎo)致井下復(fù)雜（4）水平段較長，巖屑返處困難，易造成井下復(fù)雜。

表1-1井身結(jié)構(gòu)與套管程序表

設(shè) 計(jì)實(shí) 際

鉆頭尺寸×井深

（mm×m）套管尺寸×下深

（mm×m）鉆頭尺寸×井深

（mm×m）套管尺寸×下深

（mm×m）

Φ444.5×52Φ339.7×50Φ444.5×58Φ339.7×57.58

Φ311.15×802Φ244.5×800Φ311.15×804Φ244.5×802

Φ215.9×3096Φ177.8×（650-3094）Φ215.9×3001Φ139.7×（607.65-2999.08）

2、都遂103-2HF井鉆進(jìn)中易出現(xiàn)的問題

（1）攜砂困難。本井段804m～3001m（造斜段和水平段），裸眼長達(dá)2187m，泵壓高、返速低、攜砂困難。

（2）井壁失穩(wěn)。侏羅系地層可鉆性較好，但裸眼段較長，鉆遇的地層穩(wěn)定性差，對鉆井液體系要求較高，調(diào)整好鉆井液性能，保持井壁穩(wěn)定是關(guān)鍵，砂泥巖地層易吸水膨脹，地層造漿嚴(yán)重，泥巖極易吸水膨脹，存在井眼縮徑現(xiàn)象，起下鉆阻卡問題突出。

3、川西新都地區(qū)水平井提速配套鉆井技術(shù)

在人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的川西地區(qū)，水平井開發(fā)越來越多，我們在大尺寸井眼段和長裸眼水平段的鉆井提速方面做了大量的工作，也取得了比較好的成果。

3.1防斜打直技術(shù)措施

在川西地區(qū)經(jīng)過我們大量的前期工作，上部直井段可采用PDC鉆頭、直螺桿鉆具（單彎螺桿）、穩(wěn)定器的鐘擺鉆具組合，滿足了水平井一開、二開直井段防斜打直、提高機(jī)械鉆速要求，極大地縮短了鉆井周期。

3.1.1鉆具組合優(yōu)選

Φ311.15mmPDC鉆頭+Φ244mm直螺桿+Φ203.2mm無磁鉆鋌+Φ308mm穩(wěn)定器+Φ203.2mm鉆鋌2根+Φ177.8mm鉆鋌3根+Φ127mm加重鉆桿6根+Φ127mm鉆桿

3.1.2鐘擺鉆具組合的配套技術(shù)措施

（1）上部井段鉆壓控制在60KN以內(nèi)，利用PDC鉆頭和螺桿特點(diǎn)以低鉆壓、高轉(zhuǎn)速、大排量提高機(jī)械鉆速。（2）進(jìn)行電子多點(diǎn)跟蹤測斜，及時(shí)控制井眼軌跡，防止由于上部井斜過大或全角變化率的超標(biāo)，給下部造斜段帶來諸多問題。（3）考慮到上部泥巖段較長，我們推薦使用扶正器既能有效防止井斜又能修整井壁減少井眼縮徑現(xiàn)象發(fā)生。（4）由于上部地層巖性較硬，鵝卵石較多，有時(shí)地層中還夾雜礫巖，為減輕鉆具憋跳現(xiàn)象，提高機(jī)械鉆速，根據(jù)我們在川西地區(qū)的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，推薦大尺寸直螺桿，既能減輕鉆具的憋跳現(xiàn)象，又能很好保護(hù)PDC鉆頭提高機(jī)械鉆速。

3.2新都地區(qū)長裸眼水平井鉆井技術(shù)

3.2.1都遂103-2HF井主要技術(shù)指標(biāo)

（1）磨阻流板新技術(shù)，減少了以往掃塞完畢后起鉆換鉆頭和改變鉆具的結(jié)構(gòu)陳舊思想，比以往牙輪鉆頭掃塞縮短了大量時(shí)間，同時(shí)縮短了施工周期和人力物力的消耗。（2）Φ215.9mm直井段井眼平均機(jī)械鉆速19.38m/h，單日最高進(jìn)尺為396米/天，創(chuàng)新都蓬萊鎮(zhèn)組區(qū)塊直井段平均機(jī)械鉆速最高記錄。（3）單只PDC鉆頭純鉆時(shí)間205.00h，進(jìn)尺高達(dá)1030m，創(chuàng)出了81/2″PDC鉆頭在水平段使用新的記錄。（4）摒棄以前水平井定向段一開始就用柔性鉆具的做法，提倡井斜40度以前，底部鉆具組合加上4-6根鉆鋌，增加下部鉆具重量及剛性，提高復(fù)合鉆進(jìn)的比例，從而提高鉆井速度；（5）做好鉆井液的性能維護(hù)與處理工作，可按1桶/3h的加量往泥漿里加入機(jī)油，搞好泥漿的潤滑性，減輕造斜段定向托壓現(xiàn)象的發(fā)生；

3.2.2鉆井技術(shù)措施

（1）優(yōu)選鉆頭：首先使用三牙輪鉆頭1只，充分利用高壓噴射鉆井，發(fā)揮鉆頭水功率。然后下入Φ311.15mm PDC鉆頭。（2）造斜段、水平段加強(qiáng)短起下鉆，每鉆進(jìn)100m-150m或24h短程起下鉆拉井壁一次，清除井下巖屑，提高巖屑返出率，為下部水平段安全施工打好基礎(chǔ)。（3）在造斜段提高鉆井液的潤滑性，減小鉆進(jìn)過程中的摩阻，鉆壓勤跟勤送，隨時(shí)注意鉆壓變化和工具面變化并及時(shí)調(diào)節(jié)。（4）在斜井段采用倒裝鉆具組合，更好地將鉆壓施加到鉆頭上。（5）加強(qiáng)水平段鉆具組合的造斜性能分析，因測斜數(shù)據(jù)滯后，必須根據(jù)測斜數(shù)據(jù)隨時(shí)預(yù)測井底的井斜、方位值及鉆具的造斜率，嚴(yán)格控制井眼軌跡在靶體內(nèi)運(yùn)行。（6）采用復(fù)合鉆進(jìn)方式鉆水平段，根據(jù)MWD測斜數(shù)據(jù)的處理計(jì)算結(jié)果，隨時(shí)調(diào)整鉆井方式，控制井斜、方位的變化，確保水平段平穩(wěn)鉆進(jìn)。（7）水平段鉆進(jìn)，扭矩、摩阻較大，應(yīng)做好每套入井鉆具的摩阻、扭矩分析，簡化鉆具結(jié)構(gòu)，降低摩阻、扭矩。（8）泥漿要求具備良好的懸浮穩(wěn)定性、流動(dòng)特性、潤滑性，防止粘附、沉砂、壓差卡鉆。（9）鉆具因故在井下靜止時(shí)，要循環(huán)、活動(dòng)鉆具或?qū)@具提至套管內(nèi)，防止滯留時(shí)間長而造成井下復(fù)雜情況。

3.3聚胺仿油基鉆井液技術(shù)

3.3.1概述

針對川西地區(qū)中淺層長水平井鉆進(jìn)過程中存在的水平井段長易卡阻、砂巖泥巖交錯(cuò)易發(fā)生井壁失穩(wěn)等難題，研究了新型聚胺仿油基鉆井液。該鉆井液主要由具有強(qiáng)抑制作用的處理劑聚胺和主要作用為潤滑和降濾失、兼具抑制功能的處理劑MEG（甲基葡萄糖甙）組成，具有高潤滑性和強(qiáng)抑制性的特點(diǎn)，評價(jià)體系抑制性能和潤滑性能接近油基鉆井液水平?，F(xiàn)場應(yīng)用表明，聚胺仿油基鉆井液性能穩(wěn)定、密度調(diào)節(jié)范圍廣、流變易于控制、濾失量小且泥餅薄而韌性好，能有效的抑制泥頁巖水化分散，保持井壁穩(wěn)定，滿足川西長水平井段施工需求。[2]

3.3.2聚胺仿油基體系的優(yōu)點(diǎn)

（1）化學(xué)抑制性強(qiáng)，能有效抑制泥頁巖的水化膨脹。[1]（2）降低鉆井液的濾失量。（3）改善泥餅質(zhì)量（4）大大提高鉆井液的潤滑性，降低井壁摩阻，維持井壁穩(wěn)定。

3.3.3性能維護(hù)

（1）將一開完鉆回收鉆井液凈化后，加入SMC、SMP-1、COP-LFL葡萄糖甙控制失水，改善流變性，使鉆井液各項(xiàng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。每日連續(xù)補(bǔ)充FA-367、XY-27、SMC、PAM、FT-1、SCL、葡萄糖甙復(fù)合溶液以細(xì)水長流方式維護(hù)井漿性能穩(wěn)定；合理控制鉆井液粘度，維護(hù)良好流變性，加入葡萄糖甙提高鉆井液的潤滑性。（2）利用除砂器、除泥器、離心機(jī)有效清除鉆井液中的劣質(zhì)固相，維護(hù)鉆井液的清潔度，控制粘度45～50s，動(dòng)塑比在0.4～0.8之間，滿足水平井段的攜帶和懸浮巖屑要求。（3）甲基葡萄糖甙在現(xiàn)場施工過程中可能出現(xiàn)發(fā)酵起泡情況，現(xiàn)場應(yīng)儲(chǔ)備殺菌劑，同時(shí)在加入甲基葡萄糖甙前應(yīng)注意調(diào)高鉆井液pH值，減緩其發(fā)酵進(jìn)程。（4）進(jìn)入造斜點(diǎn)前按設(shè)計(jì)要求做好重漿儲(chǔ)備并做好一級井控。進(jìn)入造斜段后，加入2～3%甲基葡萄糖甙和1～3%高效液體潤滑劑，提高鉆井液潤滑性。（5）堅(jiān)持以“細(xì)水長流、勤于維護(hù)”方式調(diào)整鉆井液的性能。按照進(jìn)尺情況及時(shí)補(bǔ)充抑制劑、包被劑、封堵劑和潤滑劑，以保持性能穩(wěn)定優(yōu)良。（6）水平段應(yīng)做好微超平衡鉆井。鉆遇較好油氣顯示時(shí)，在未求得立壓的情況下，每循環(huán)周鉆井液密度增加值不超過0.03g/cm3。（7）如井眼軌跡或方位變化大引起鉆具運(yùn)動(dòng)遇阻、遇卡等井內(nèi)復(fù)雜情況，以及測井、下套管前，可使用固體潤滑劑（玻璃微珠）降低摩阻。微珠粒徑以20～40目為好，加量以1～2%為宜。

4、固井技術(shù)

4.1固井技術(shù)措施

（1）固井前大排量循環(huán)洗井，對井壁穩(wěn)定性進(jìn)行考驗(yàn)，替泥漿時(shí)則采用鉆進(jìn)時(shí)的排量頂替。下套管作業(yè)前通井，清洗井眼，注水泥前充分循環(huán)，調(diào)整鉆井液性能，注入不含油先導(dǎo)漿。（2）套管居中在造斜段和水平段扶正器加密， 提高套管居中度。（3）頂替效率水平段使用剛性旋流扶正器，通過螺旋流頂替技術(shù)提高頂替效率。[2]

5、結(jié)論

（1）通過在川西地區(qū)不斷調(diào)研和總結(jié)，改變以往用牙輪鉆頭打礫石層的方法，機(jī)械鉆速很慢，時(shí)效很低，我們采用舊PDC鉆頭低轉(zhuǎn)速穿過上部井段的礫石層，同時(shí)使用螺桿起到減震作用，有效保護(hù)了鉆頭和鉆具。（2）針對一開、二開直井段的特點(diǎn)，444.5mm井眼、311.15mm井眼的直井段使用塔式鉆具組合，充分利用鉆具組合特性，達(dá)到防斜打直、提高機(jī)械鉆速的目的，特別是一開444.5mm井眼不考慮接大尺寸扶正器，避免影響機(jī)械鉆速。（3）摒棄以往使用牙輪鉆頭磨阻流板的陳舊思想，均采用保徑好PDC鉆頭加螺桿進(jìn)行干磨，鉆壓控制在10KN以內(nèi)，大排量開泵沖洗，反復(fù)交替進(jìn)行，選擇合理鉆井參數(shù)，磨穿阻流板繼續(xù)鉆進(jìn)，縮短了施工周期和人力物力的消耗。（4）摒棄以往水平井定向段初期使用柔性鉆具的做法，提倡井斜45度以前，底部鉆具組合加上4-6根鉆鋌，增加下部鉆具重量及剛性，提高復(fù)合鉆進(jìn)的比例，從而提高鉆井速度。

參考文獻(xiàn)

[1]邱正松，鐘漢毅，黃維安.新型聚胺頁巖抑制劑特性及作用機(jī)理[J].石油學(xué)報(bào)，2011，32（4）：678-682.

[2]連吉弘，康建平.大位移井固井技術(shù)分析[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（01）