林強(qiáng)

摘 要：隨著油田開發(fā)進(jìn)入后期，鉆井單井投入的減少。節(jié)約建井周期，提高鉆井速度實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、安全、高效鉆井就顯得尤為重要。本文根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了如何在渤南油田義441-1區(qū)塊進(jìn)行鉆頭選型、鉆柱結(jié)構(gòu)、水力參數(shù)、定向方法以及維護(hù)泥漿性能，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)快速鉆井。

關(guān)鍵詞：義441-1區(qū)塊 快速鉆進(jìn) 鉆井 參數(shù) 性能

一、施工難點(diǎn)

（1）油層異常高壓，上部地層承壓能力低；（2）沙河街組地層泥巖穩(wěn)定性差，完井電測(cè)難度大；（3）東營(yíng)組中下部存在水層，易水侵；（4）館陶組易縮徑、沙河街地層掉塊嚴(yán)重且夾層較多、鉆時(shí)變化較大；（5）起下鉆和電測(cè)遇阻卡等復(fù)雜情況，（6）東營(yíng)組一下地層易斜，閉合方位在260度到300度之間；（7）同臺(tái)井防碰；（8）后期井身軌跡受地層影響大。

二、優(yōu)質(zhì)快速鉆進(jìn)技術(shù)研究

機(jī)械鉆速作為衡量鉆井技術(shù)水平的重要參數(shù)，高的機(jī)械鉆速可以縮短鉆井周期、節(jié)約鉆井成本。由鉆速方程：

機(jī)械鉆速與地層、鉆頭、水力參數(shù)、機(jī)械、泥漿性能等有關(guān)。

2.1渤南油田義441-1區(qū)塊鉆頭選型

由于館陶組及以上地層疏松，主要是沙、泥巖為主，只有東營(yíng)組個(gè)別層位存在含礫砂巖，義441-1區(qū)塊東營(yíng)組頂部以上地層對(duì)鉆頭沒有特殊要求，需要注意的是同臺(tái)井防碰、井眼擴(kuò)大率的控制和鉆速的提高。因此二開快速鉆進(jìn)的時(shí)候一般選取Ф215.9mmHAT127鉆頭，東營(yíng)組地層厚度大，在本井施工中選用HAT127鉆頭效果較好，起出后鉆頭磨損程度低，軸承完好。為給后期的PDC創(chuàng)造良好的地質(zhì)條件，可打過館陶的軟硬交錯(cuò)的地層，根據(jù)實(shí)際情況可以鉆至館陶組下部或者打過館陶組。

館陶組以下采用定向鉆具組合復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)，由于地層的特殊性，可鉆性值為1—7，因此選用PDC鉆頭。表2是二開快速鉆進(jìn)使用四刀翼萊州原野HT2465， 四刀翼海勝M(fèi)4365FL的機(jī)械鉆速的比較，由此可知選用四刀翼單排齒M4365FL的鉆頭時(shí)機(jī)械鉆速最高，更適合本區(qū)塊PDC鉆頭的使用。

在本區(qū)塊的義441-斜9的鉆進(jìn)過程中，在定向段使用了HJT515GK牙輪鉆頭，有效的解決了本區(qū)塊增斜定向段脫壓的問題，機(jī)械鉆速明顯高于在義441-斜8與義441-斜7定向段PDC鉆頭的機(jī)械鉆速，并且鉆頭起出后牙齒磨損程度小新度很高，故在本區(qū)塊定向段更適合使用HJT517GK牙輪鉆頭。

2.2鉆具結(jié)構(gòu)的選擇

為了控制井身軌跡，在渤南油田義441-1區(qū)塊中直井和定向井采用相似的鉆具組合。一開使用常規(guī)鉆具組合即：Ф444.5mm鉆頭+730×410接頭+Ф177.8mm無磁鉆鋌+5根Ф177.8mm鉆鋌+Ф127mm鉆桿。二開快速鉆進(jìn)時(shí)，為了防斜打直，采用鐘擺鉆具組合，鉆進(jìn)中快吊慢打，打吊結(jié)合，水力參數(shù)選用最大水流沖擊力標(biāo)準(zhǔn)，采用10×3水眼搭配，提高機(jī)械鉆速，同時(shí)做好劃眼，保證井身質(zhì)量。鉆至定向點(diǎn)之前起鉆投多點(diǎn)。鉆具組合：Ф215.9mm鉆頭+430×410接頭+Ф177.8mm無磁鉆鋌+1根Ф177.8mm鉆鋌+Ф212mm螺扶+4根Ф177.8mm鉆鋌+5柱Ф127mm加重鉆桿+Ф127mm鉆桿。 定向鉆進(jìn)時(shí)采用：Ф215.9mm鉆頭+Ф172mm1.5°單彎螺桿+431×410回壓凡爾+411×410定向接頭+Ф177.8mm無磁鉆鋌+4根Ф127mm加重鉆桿+Ф212mm螺扶+11根Ф127mm加重鉆桿+Ф127mm鉆桿。

在義441-斜7井，采用近螺扶鉆具組合，即：Φ215.9mmPDC+1.25°單彎+ Φ161mm回壓凡爾+ Φ210mm螺旋扶正器+ Φ160mm定向接頭+Φ177.8mm無磁鉆鋌+5柱Φ127mm加重鉆桿+Φ127mm鉆桿，解決了兩個(gè)問題：（1）降低復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)自然降斜的趨勢(shì)； （2）利用螺旋扶正器修井壁，保證井眼規(guī)則

2.3水力鉆井參數(shù)的優(yōu)選

在渤南油田義441-1區(qū)塊快速鉆進(jìn)時(shí)時(shí)選用牙輪鉆頭，水眼選型為10×3，至2000m左右時(shí)立壓20MPa，鉆頭壓降11.79MPa，機(jī)械鉆速較高，同時(shí)可以提高鉆頭的使用時(shí)間。在定向鉆進(jìn)時(shí)由于螺桿允許鉆頭壓降的限制和地層膠結(jié)壓實(shí)程度的增加，直接利用水力能量進(jìn)行破碎的方法已不適合。只有采用最大水功率優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn)，提高鉆井液對(duì)井底的清洗作用。

對(duì)于東營(yíng)組以后復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)采用四刀翼M4365FL PDC鉆頭鉆進(jìn)，噴嘴尺寸搭配14×4的水眼選型機(jī)械鉆速最優(yōu)。 在定向段可采用HJT517GK牙輪鉆頭定向，噴嘴尺寸搭配16×3的水眼選型機(jī)械鉆速較合適。

2.4 定向方法

由于渤南油田義441-1區(qū)塊是以沉積巖類為主。而沉積巖具有如下特性：垂直層面方向的可鉆性高，平行層面方向的可鉆性低。

渤南油田義441-1區(qū)塊在沙三段地層傾向一致，可以在鉆進(jìn)的過程中充分利用地層可鉆性的不均勻性。設(shè)計(jì)方位偏高層位方向的話在后期的穩(wěn)斜段中進(jìn)行復(fù)合鉆進(jìn)是會(huì)有自然增斜的趨勢(shì)。為了充分利用地層傾角對(duì)井斜的影響，對(duì)于那些設(shè)計(jì)方位偏向高層位方向的井造斜的時(shí)候可以不一次到位，留有一定的余量，然后采用復(fù)合鉆進(jìn)測(cè)試其自然增斜率，及時(shí)調(diào)整中靶時(shí)所需要的自然增斜的段長(zhǎng)，由此可以極大地增加復(fù)合鉆進(jìn)在后期鉆進(jìn)中所占的比例，避免了由于滑動(dòng)鉆進(jìn)一次造斜到位而后期穩(wěn)斜難和多次糾斜的問題，并且極大地提高了機(jī)械鉆速，而對(duì)于那些設(shè)計(jì)方位偏向低層位的井，由于在沙巖段造斜工具面穩(wěn)定而且鉆時(shí)較快，因此可以及時(shí)的增大井斜到設(shè)計(jì)井斜，并可以適當(dāng)?shù)脑龃缶?，避免在后期的穩(wěn)斜過程中由于自然降斜而導(dǎo)致的井斜的調(diào)整。

2.5 泥漿處理總結(jié)

館陶組與東營(yíng)組交界處滲漏嚴(yán)重，尤其在義441-斜9井2000米左右時(shí)漏失8方，砂樣中含有中粒石英砂。嚴(yán)格注意泥漿罐液面變化，注意保證水量。同時(shí)本區(qū)塊水質(zhì)礦化度較高，鈣鎂離子含量較高，鉆井液性能維護(hù)較困難，投入抗鹽藥品相對(duì)較高。

在進(jìn)入沙河街組之前必須處理泥漿，將API失水降至5ml以內(nèi)，高壓失水在進(jìn)入油層之前必須降至18ml以內(nèi)，本井進(jìn)沙河街高壓失水控制在16ml左右。沙一之前聚合物防塌鉆井液，沙一之后聚合物防塌潤(rùn)滑鉆井液，保證了沙河街組地層的穩(wěn)定，井眼的規(guī)則。完鉆后采用潤(rùn)滑劑和鈉土封底，配合工程干通措施，保證電測(cè)順利，配稠泥漿時(shí)要保證鈉土量充足。

三、總結(jié)

（1）科學(xué)的選取鉆柱結(jié)構(gòu)，根據(jù)地層巖性特點(diǎn)，巖石的可鉆性級(jí)別結(jié)合鉆頭的工作特性優(yōu)選鉆頭。

（2）提高后期施工速度是提高中深井施工速度的有效手段，可以通過鉆頭選型、水力參數(shù)、定向方法的優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)。

（3）保證好井身軌跡，詳細(xì)分析地層傾角、產(chǎn)狀，充分利用地層可鉆性的各向異性，合理制定定向策略，提高復(fù)合鉆進(jìn)在定向鉆進(jìn)過程中的比例。

（4）科學(xué)維護(hù)泥漿性能，在井眼安全的前提下合理處理泥漿性能以提高鉆進(jìn)速度。

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