張蒙

[摘 要]五段制剖面定向井井眼軌跡形如“S”，施工具有大扭矩、高摩阻、攜砂困難、易出鍵槽等難點(diǎn)，施工難度較大，在定向井施工中不常采用。2014年以來(lái)勝利油田開(kāi)展了五段制剖面定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的配套攻關(guān)，施工五段制剖面定向井30多口。施工中在鉆頭選型、鉆具組合、鉆井液潤(rùn)滑防塌技術(shù)、電測(cè)防阻卡等方面不斷總結(jié)完善，逐步形成了配套的鉆井技術(shù)，克服了五段制剖面的各類(lèi)復(fù)雜情況，實(shí)現(xiàn)了五段制剖面定向井的優(yōu)快鉆井。

[關(guān)鍵詞]定向井；五段制；軌跡控制；勝利油田

中圖分類(lèi)號(hào)：TE243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）14-0088-01

五段制剖面定向井井眼軌跡形如“S”，施工具有大扭矩、高摩阻、攜砂困難、易出鍵槽等難點(diǎn)，施工難度較大，在定向井施工中不常采用[1]。2012年以來(lái)勝利油田開(kāi)展了五段制剖面定向井優(yōu)快鉆井技術(shù)的配套攻關(guān)。施工中在鉆頭選型、鉆具組合、鉆井液潤(rùn)滑防塌技術(shù)、電測(cè)防阻卡等方面不斷總結(jié)完善，逐步形成了配套的鉆井技術(shù)，克服了五段制剖面的各類(lèi)復(fù)雜情況，實(shí)現(xiàn)了五段制剖面定向井的優(yōu)快鉆井。

1 上直井段

（1）施工要點(diǎn)

上直井段打直，高轉(zhuǎn)速保證井身質(zhì)量，優(yōu)選水力參數(shù)提高鉆井速度。起鉆前對(duì)鉆井液進(jìn)行認(rèn)真處理，保證造斜鉆具順利到底。

（2）鉆具結(jié)構(gòu)

Φ215.9mmHAT127鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌2根+Φ214mm扶正器+Φ177.8mm鉆鋌4根+Φ127mm加重鉆桿5柱+Φ127mm鉆桿

（3）鉆井參數(shù)

鉆壓40-120KN；轉(zhuǎn)速80-120rpm；排量32-35L/s；泵壓18Mpa。

2 定向增斜及穩(wěn)斜段

（1）施工要點(diǎn)

在施工中需靈活掌握增斜完時(shí)的最大井斜角和方位角余量。

（2）鉆具結(jié)構(gòu)

Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ172mm動(dòng)力鉆具1.25度+回壓凡爾+Φ208mm欠尺寸扶正器 +定向接頭+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌+Φ127mm加重鉆桿5柱+Φ127mm鉆桿

（3）鉆井參數(shù)

滑動(dòng)鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓10-60KN，轉(zhuǎn)速0r/min，排量32-35L/s，泵壓18Mpa；復(fù)合鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓10-80KN，轉(zhuǎn)速60-80r/min，排量32-35L/s，泵壓18-20Mpa；

（4）分析

建議使用多頭高速螺桿鉆具配合專(zhuān)用定向PDC鉆頭施工。螺桿鉆具的壽命保證在120小時(shí)以上。井斜角定向起來(lái)以后，留下合適的井斜角方位角余量，嘗試復(fù)合鉆進(jìn)，根據(jù)復(fù)合鉆進(jìn)效果，調(diào)整鉆井參數(shù)，滑動(dòng)鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)相結(jié)合，確保施工中井身軌跡平滑。為確保中靶成功率，穩(wěn)斜段施工必須使用螺桿鉆具且配合使用欠尺寸扶正器以提高復(fù)合鉆進(jìn)軌跡平滑性，鉆具組合同增斜段鉆具組合。本穩(wěn)斜井段為調(diào)整段，根據(jù)井斜角及降斜段的設(shè)計(jì)降斜率，確定合適的降斜點(diǎn)。

3 降斜段及下直井段

（1）施工要點(diǎn)

降斜段開(kāi)始時(shí)必須堅(jiān)持每個(gè)單根測(cè)斜，分析降斜情況，及時(shí)調(diào)整[2]。如果出現(xiàn)降斜率偏差很大時(shí)，及時(shí)更換鉆具結(jié)構(gòu)，井斜角小于8°后轉(zhuǎn)入吊打，給下直井段創(chuàng)造良好的條件。降斜段相當(dāng)于第二造斜段，施工中有時(shí)采用螺桿鉆具降斜。

（2）鉆具結(jié)構(gòu)

鉆具結(jié)構(gòu)： Φ216 mm PDC或牙輪鉆頭+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌+ 177.8 mm鉆鋌1根+Φ214 mm扶正器+Φ177.8 mm鉆鋌1根+Φ214 mm扶正器+Φ177.8 mm鉆鋌1柱+Φ127 mm加重鉆桿15根+Φ127 mm鉆桿。

（3）鉆井參數(shù)

鉆壓：牙輪鉆頭小于120KN、PDC小于80KN；轉(zhuǎn)速60-80r/min；排量32-35L/s；泵壓18Mpa。

（4）分析

降斜段的鉆頭選型很重要。一般優(yōu)選使用PDC鉆頭，配合小鉆壓鉆進(jìn)，通過(guò)調(diào)節(jié)鉆壓來(lái)控制降斜率，可以很好的滿(mǎn)足井身軌跡，降斜率可控制在-2°/100m至-10°/100m。扶正器的直徑對(duì)降斜鉆具降斜率影響很大，通過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)施工表明，井眼直徑與扶正器直徑差以小于2mm為宜[3]。

下穩(wěn)斜段為直井段，主要技術(shù)要求為防斜。采用PDC鉆頭，使用較小鉆壓，可以很好地進(jìn)行防斜。通過(guò)將鉆壓控制在40kN以下，井斜維持在3°左右，并保持到完鉆。

4 配套技術(shù)措施

（1）為了防卡，在鉆具中接入隨鉆震擊器，位于中和點(diǎn)位置附近[4]。

（2）為實(shí)現(xiàn)復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)井斜角方位角的穩(wěn)定，螺桿鉆具后接入欠尺寸螺旋扶正器，外徑Φ208-Φ210mm。

（3）為防止東營(yíng)組以上地層糊井眼，鉆具中接入欠尺寸條式修壁器（Φ212-Φ214mm）。每次起鉆換鉆頭并再次將修壁器調(diào)整到合適井段，在良好的鉆井液性能的協(xié)助下，保證了上部井眼的規(guī)則暢通。

（4）降斜段為減少井下摩阻，防止粘卡，簡(jiǎn)化鉆具組合，使用螺旋鉆鋌代替普通鉆鋌，并增加加重鉆桿數(shù)量。

（5）勝利油區(qū)沙河街組及以下地層溫度高、地層水敏性強(qiáng)、井壁穩(wěn)定性差、坍塌掉塊嚴(yán)重。鉆井液優(yōu)選使用聚合物潤(rùn)滑防塌鉆井液體系或強(qiáng)抑制性潤(rùn)滑防塌鉆井液體系。鉆井液潤(rùn)滑減阻方面：采用固體潤(rùn)滑劑（石墨粉類(lèi)）與液體潤(rùn)滑劑（聚合醇類(lèi)）相配伍，比單一使用效果好；當(dāng)固體潤(rùn)滑劑≥1.5%、液體潤(rùn)滑劑≥10%時(shí)鉆井摩阻可達(dá)到突變點(diǎn)。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

（1）上直井段要防斜打直，盡量避免直井段負(fù)位移或造斜點(diǎn)處狗腿度過(guò)大。

（2）條式修壁器能夠有效保證上部井眼規(guī)則暢通。

（3）降斜段簡(jiǎn)化鉆具組合，使用螺旋鉆鋌代替普通鉆鋌，增加加重鉆桿數(shù)量能有效減少井下摩阻，防止粘卡。

（4）優(yōu)選PDC鉆頭施工降斜段與下直井段，可以獲得較好的降斜與防斜效果。

（5）五段制井眼電測(cè)前稠鉆井液的封井與干通可以大大提高電測(cè)一次成功率。

（6）下直井段鉆進(jìn)鉆具處在兩個(gè)彎曲段內(nèi)，長(zhǎng)時(shí)間處在較大交變應(yīng)力下，容易疲勞損壞，要定期倒換鉆具、探傷。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳庭根，管志川.鉆井工程理論與技術(shù)[M].東營(yíng)：石油大學(xué)出版社，2000.

[2] 唐大鵬，時(shí)江濤，呂成員.長(zhǎng)裸眼大斜度多目標(biāo)定向井鉆井技術(shù)[J].石油鉆采工藝，2001，23（5）：14-15

[3] 趙金洲，馮光通，趙金海.地層自然造斜規(guī)律在毛壩2井設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2005，25（3）：81-84

[4] 趙志國(guó)，白斌珍等.玉北地區(qū)鉆井難點(diǎn)分析與對(duì)策探討[J].鉆采工藝，2012，35（4）：25-28