李金力

摘 要：Y區(qū)塊由于受到地面條件的限制，部署的平臺定向井具有井斜角大、位移長的特點，因此在定向井施工中施工效率相比于常規(guī)定向井低。為了提高Y區(qū)塊定向井施工效率，對影響Y區(qū)塊定向井施工效率的因素進行了分析，并在此基礎上從多個方面制定了提高Y區(qū)塊定向井施工效率的技術對策，對提高Y區(qū)塊定向井施工效率具有非常重要的作用。

關鍵詞：施工效率；影響因素；技術對策

Y區(qū)塊位于SL盆地中央坳陷區(qū)Y斷裂帶北部，長約20km，寬15km，面積1800km2。Y區(qū)塊地表主要為草原、湖泊和耕地，出于安全環(huán)保方面的總體規(guī)劃，鉆井施工會受到一定的限制，因此設計的定向井具有井斜角大、位移長的特點，總體上施工效率也比較低，因此為了提高該區(qū)塊定向井的施工效率，進行了該區(qū)塊定向井鉆井提速、提效配套技術研究。

1 影響施工效率因素分析

1.1 鉆頭選型不合理

鉆頭是提高鉆井施工效率，破碎巖石的主要工具，鉆頭與地層適應性好壞與機械鉆速、單只鉆頭進尺都息息相關。通過對Y區(qū)塊以往井施工資料進行查詢，結合該區(qū)塊的巖性和巖石可鉆性，系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)該區(qū)塊屬于軟-中硬地層，而且該區(qū)塊的上部300米左右還存在大段的流沙層，因此施工中想一個鉆頭完鉆幾乎不太可能，往往要更換一次鉆頭或者幾次才能完成鉆井施工，因此造成該區(qū)塊施工的定向井行程鉆速低，增加了該區(qū)塊施工的定向井的周期。

1.2 軌跡控制困難

通過對某區(qū)塊以往施工的定向井施工井史資料進行調研分析發(fā)現(xiàn)，該區(qū)塊施工的定向井井眼軌跡剖面主要為三段制的直-增-穩(wěn)形式，這種剖面雖然設計簡單，有利于現(xiàn)場定向操作，但隨著穩(wěn)斜井段不斷地增長，施工摩阻的也不斷增大，使用MWD隨鉆儀器+螺桿鉆具進行定向施工中工具面難以控制，而且調整也比較困難，導致不能有效控制井眼軌跡，為準確中靶埋下了隱患。

1.3 容易形成巖屑床

各項研究資料都表明，隨著井斜角不斷地增大，鉆具會在井眼中形成偏心環(huán)空，使鉆頭破碎的巖屑上返越來越困難，在下井壁會形成巖屑堆積而形成巖屑床，隨著巖屑床厚度的不斷增加，會使起下鉆具發(fā)生阻卡的情況，發(fā)生井下復雜。

2 提高Y區(qū)塊定向井施工效率對策

2.1 鉆頭優(yōu)選技術

通過影響施工效率的難點分析我們可以發(fā)現(xiàn)，鉆頭是影響該區(qū)塊定向井施工效率的一大因素，因此要針對該區(qū)塊的地質巖性特征進行鉆頭優(yōu)選和個性化設計，通過調研國內外各個鉆頭廠家生產的PDC鉆頭的特點，由針對性的對適合該區(qū)塊巖性特征的鉆頭在冠部結構、布齒密度和鉆頭的保徑方面進行個性化設計，生產出了適合該區(qū)塊巖性特點的R4624型號的PDC鉆頭。該鉆頭采用中長拋物線結構，單排布齒，適合軟至中硬地層巖性，優(yōu)化了噴嘴與流道結構，對井底的清洗效果更好，減少了鉆頭對巖屑的重復破碎，提高了機械鉆速，同時在保徑方面采用中長保徑，提高了對鉆頭的扶正作用，更適合定向井施工中井斜角與方位角的穩(wěn)定性，有利于井眼軌跡控制。

2.2 軌跡設計優(yōu)化技術

通過調查發(fā)現(xiàn)三段制井眼軌跡既然不適合該區(qū)塊定向井施工，造成二次定向施工的現(xiàn)象比較普遍，因此需要對該區(qū)塊施工的定向井井眼軌跡進行重新優(yōu)化設計。從力學方面的分析我們可以知道，隨著定向井井斜角的產生，鉆具與井壁之間的張力在不斷地增加，這也就是增加了鉆具與井壁之間的摩擦阻力，所以要盡力地減少造斜井段的長度，而且該區(qū)塊的上部還存在大段地流沙層，所以造斜點的選取可以適當?shù)厣钜稽c，三段制定向井既然不適合該區(qū)塊施工，根據(jù)該區(qū)塊的地層傾角特點設計了四段制定向井軌跡剖面，即直-增-穩(wěn)-降形式，這種剖面的好處是減少了穩(wěn)斜井段的長度，利用了地層的造斜規(guī)律，提高了一次定向準確中靶的成功率。

2.3 軌跡控制技術

在井眼軌跡控制過程中，為了增加一次定向成功率，減少因起下鉆倒換鉆具組合而影響行程鉆速，增加鉆井周期，所以在該區(qū)塊施工中首選應用螺桿鉆具+MWD無線隨鉆儀器進行跟蹤控制，在增斜過程中，嚴格按照設計的井眼曲率剖面進行施工，避免井眼軌跡大起大落，減小施工的狗腿度，保證井眼光滑。穩(wěn)斜井段采用勤調整、少調整的施工原則，勤進行測量，并輸入到定向井井眼軌跡設計與施工軟件中進行計算，發(fā)現(xiàn)井斜與方位有偏離設計的時候及時進行調整，保證井眼光滑。當井底位移達到設計位移后把井斜降到1度左右，起鉆更好常規(guī)鉆具組合進行施工，以此提高機械鉆速，縮短鉆井周期。

2.4 鉆井液優(yōu)化

鉆井液性能的好壞直接影響著鉆井施工的摩阻和扭矩、井壁穩(wěn)定情況。根據(jù)該井井壁易坍塌、摩阻扭矩大的實際，采用胺基與聚合醇雙重抑制作用來提高鉆井液的抑制性，降低鉆井液的高溫高壓失水，保證井壁穩(wěn)定，同時在造斜段和水平段施工中加入足量的潤滑劑，保證其含量不低于5%，提高鉆井液的潤滑性，降低施工的摩阻和扭矩，實現(xiàn)安全鉆井。

3 結束語

影響定向井施工效率的因素不是一個方面的，要從多個方面來綜合考慮影響定向井施工效率的因素，并針對影響因素從鉆頭優(yōu)選、井眼軌道剖面優(yōu)化設計、井眼軌跡精確控制、鉆井液性能優(yōu)化等方面來對提高施工效率進行分析，這樣才能有效地提高Y區(qū)塊的定向井鉆井施工效率。

參考文獻：

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