李曉陽 易磊 李秀明(川慶鉆探工程公司長(zhǎng)慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)

長(zhǎng)慶油田隴東區(qū)塊水平井鉆井技術(shù)

李曉陽 易磊 李秀明(川慶鉆探工程公司長(zhǎng)慶鉆井總公司,陜西 西安 710018)

隨著隴東區(qū)塊水平井的規(guī)模開發(fā)，水平井施工已經(jīng)開始占據(jù)鉆井施工的主要井型，并逐年繼續(xù)大幅度增長(zhǎng)。本文分析水平段水平井的施工，總結(jié)施工技術(shù)，并從鉆井技術(shù)及完成能力方面探討大井組施工的可行性。

水平井;工藝技術(shù);鉆井液;井身結(jié)構(gòu);井組布井

1 二開鉆具組合優(yōu)化

使用弱剛性鉆具組合,該組合為原四合一組合的基礎(chǔ)上，去掉穩(wěn)定器和大部分鉆鋌，改用厚壁鉆桿代替，減小下部鉆具與地層的接觸面積，使組合在滑動(dòng)施工時(shí)，減小反扭值，減小滑動(dòng)托壓的復(fù)雜情況。

同時(shí)鉆鋌減少，減弱下部鉆具的剛性，可以使組合有更高的增斜率，提高滑動(dòng)施工效率。組合在斜井段初期滑動(dòng)增斜率為1.4度-1.8度/根，井斜達(dá)到60度以后，滑動(dòng)增斜率達(dá)到2度/根，很好的滿足了軌跡控制的要求。

使用該優(yōu)化組合施工5口二開結(jié)構(gòu)井，有2口井完成二開到入窗一趟鉆。

1.1 柔性鉆桿的試驗(yàn)：

為了更進(jìn)一步提高造斜率和復(fù)合增斜率，試驗(yàn)了無磁鉆鋌后面接一根普通鉆桿的組合，增加下部鉆具的柔性，提高增斜能力。

使用該組合，222PDC鉆頭造斜率在2-2.5度/根，復(fù)合增斜率超過5度/百米，有效的提高滑動(dòng)效率，減少滑動(dòng)根數(shù)。

2 水平段鉆具組合完善及軌跡控制

2.1 水平段鉆具組合完善

水平段組合的要求是減少水平段滑動(dòng)托壓，降低復(fù)合增斜率。

2.1.1螺桿穩(wěn)定器外徑選擇

Ф216井眼，穩(wěn)定器外徑選擇在Ф210左右，與鉆頭相差6mm。

2.1.2常規(guī)穩(wěn)定器選擇

全面取消變徑穩(wěn)定器，改為球形穩(wěn)定器，為保證組合在水平段的低增斜率，球形穩(wěn)定器外徑控制在Ф212左右，每次起鉆及時(shí)檢查球形穩(wěn)定器外徑，外徑不足Ф211時(shí)及時(shí)更換。

2.1.3使用效果：

使用該組合復(fù)合單根增斜率在0.2度到0.3度左右，滑動(dòng)降斜單根1.5度到2度左右，即施工中可以連續(xù)復(fù)合6根滑動(dòng)降斜一根，有效控制水平段井斜，減少滑動(dòng)進(jìn)尺，提高機(jī)械鉆速。

2.2 入窗軌跡控制技術(shù)

2.2.1小井斜入窗：

改變以往井斜達(dá)到于90度靶體下限入窗的思路，調(diào)整為井斜86-88度靶體上限入窗，大幅減少入窗前、后的滑動(dòng)量。

小井斜在靶體上限入窗，可繼續(xù)采用采用復(fù)合方式，等井斜達(dá)到90度時(shí)，軌跡運(yùn)行到靶體的下方，繼續(xù)復(fù)合時(shí)井斜增加，軌跡向靶體上方移動(dòng)，在預(yù)算井底井斜達(dá)到91度時(shí)開始滑動(dòng)降斜，降至89度左右繼續(xù)復(fù)合。

采用軌跡在靶體的上下限“波浪式”運(yùn)行，可降低滑動(dòng)施工井段，同時(shí)滑動(dòng)施工采用整根滑動(dòng)，減少滑動(dòng)時(shí)擺工具面的時(shí)間。

2.2.2滑動(dòng)鉆進(jìn)方式：

在滑動(dòng)施工時(shí)的送鉆方式上，采用點(diǎn)送的送鉆方式，取消溜送鉆，利用瞬間的加壓慣性破壞下井壁的粘吸力，緩解斜井段滑動(dòng)時(shí)托壓嚴(yán)重的情況，提高滑動(dòng)施工效率。

3 鉆井液體系的應(yīng)用與完善

3.1 直井段清水聚合物快速鉆井液技術(shù)

清水聚合物強(qiáng)絮凝鉆至直羅坍塌層。鉆至直羅坍塌層加入抑制性聚合物，同時(shí)加入無機(jī)鹽抑制井壁坍塌。鹽的加法：打開安定加5-6噸KCL，KCL加完24小時(shí)后，每天加入6-10噸工業(yè)鹽，待密度上升后再減少加鹽量，控制在每天2-4噸。加鹽過猛容易改變性能（降低粘度、增大失水），期間根據(jù)井上掉塊情況穿插加KCL和甲酸鈉。性能：ρ＜1.01-1.02 g/cm3，F(xiàn)V：30-32s，失水全失。

3.2 斜井段欠飽和鹽水聚合物鉆進(jìn)液技術(shù)

每天加鹽量控制在2%，逐漸加至欠飽和狀態(tài)。

井斜超過50度后逐漸降低失水轉(zhuǎn)化為CQSP-2鉆井液體系，體系淀粉類處理劑參與濾餅形成，其隨時(shí)間的自降解性能可使濾餅破壞，有利于解除油層表面的封堵。同時(shí)加入工業(yè)鹽提高密度和體系抑制性?？刂菩阅?ρ：1.15-1.20g/cm3，F(xiàn)V38-45s，F(xiàn)L＜8ml，PH=8-9。

3.3 水平段低粘切鉆井液技術(shù)

進(jìn)水平段初期鉆井液粘度控制在36-38 s，水平段在1000米后控制在40 s左右，至完鉆控制在45 s。動(dòng)切力控制在5以下，六速Φ3轉(zhuǎn)在1左右。斜井段與水平段配方統(tǒng)一，性能要求一致，轉(zhuǎn)化CQSP-2鉆井液體系后維護(hù)性能穩(wěn)定。

3.4 鉆井液處理措施

（1）以淀粉為主處理劑降低失水，提高粘度；用G309改善鉆井液流動(dòng)性；超細(xì)碳酸鈣調(diào)整泥餅固相；聚合物抑制劑提高粘度和切力，并調(diào)整泥餅光滑性。

（2）加入NaCL、KCL和甲酸鈉，使鉆井液的礦化度遠(yuǎn)大于地層水的礦化度，并有效的降低鉆井液中水的活度，提高鉆井液對(duì)地層的抑制能力。

（3）加鹽后容易增大失水，每次加鹽前后一個(gè)循環(huán)周要測(cè)失水進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)測(cè)得性能進(jìn)行調(diào)整。

（4）提高鉆井液中封堵粒子的含量，增加超細(xì)碳酸的含量。G309總加量達(dá)到2-3%，超細(xì)碳酸鈣總加量3-4%。通過有效的封堵來降低地層的坍塌壓力。

3.5 應(yīng)用效果

（1）鉆井液體系固相低、觸變性好（開泵即恢復(fù)性能，省去了循環(huán)均勻的時(shí)間），根據(jù)六速Φ3轉(zhuǎn)讀數(shù)的高低判斷固相含量高低，現(xiàn)有體系Φ3轉(zhuǎn)讀數(shù)在1左右屬于正常范疇。

（2）鹽量加大，單井各種鹽的加量達(dá)到100噸以上，重晶石加量由去年單井平均110噸減少至單井平均30噸。今年完全去除原油使用，下技術(shù)套管最大摩阻由60噸減少至30噸，摩阻下降一半。陽平3井在沒有下漂浮接箍的情況下，油層套管順利下至井底，最大摩阻在30噸以內(nèi)。

4 認(rèn)識(shí)與建議

（1）減弱下部鉆具剛性，有效地增加鉆具的滑動(dòng)和復(fù)合增斜率，在后期可繼續(xù)試驗(yàn)柔性短節(jié)，使組合有更高的增斜率，完善水平井二開結(jié)構(gòu)及組合優(yōu)選。

（2）三維水平井在軌跡控制方面，采用先增加偏移距，然后降斜扭方位，再增斜入窗的“L”型水平投影控制模式，可以極大提高滑動(dòng)施工效率，提高速度，縮短全井的施工周期。

（3）鉆井液體系優(yōu)化，通過去土，強(qiáng)抑制，低粘切，使水平井鉆井液處理更加完善，有效保障了斜井段及水平段井下安全。