張月民 孫偉濤 崔海林 張桂林 肖新磊

摘 要：隨著國家的經(jīng)濟發(fā)展，我國在石油定向井鉆進工藝上也有了新的突破。本篇文章就介紹了淺層油田的地層條件、技術(shù)要求、配套設(shè)備和工具、定向井施工技術(shù)及技術(shù)經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：淺層石油；定向井；鉆具；地層條件

1 地層情況及技術(shù)要求

1.1 地層

第四紀(jì)系主要為沖積性黃土。三疊紀(jì)長1是由長砂巖、砂質(zhì)泥巖和頁巖組成的互層。長2+3以局部含油的中細(xì)粒砂巖為主。常4+5為粉質(zhì)泥巖。長6層為主要產(chǎn)油層，細(xì)長石砂巖和砂質(zhì)泥巖厚度不等。

1.2 主要技術(shù)要求

①井徑311mm，表面套管244.5mm，密封性好；完成鉆井作業(yè)，鉆徑215.9mm，套管直徑139.7mm；

②定向井偏轉(zhuǎn)段。3點鐘連續(xù)全角速率Gm不大于16°100m；穩(wěn)定期，Gm 6°100m或以下；斜截面增厚，Gm 18°100m或以下；斜截面，Gm 6°100m或以下。靶心半徑20米。不允許使用鍵槽和“狗腿”。儲層的直徑膨脹率應(yīng)小于15%。

2 設(shè)備及鉆具選擇

鉆機：開始選用XY-4型，后改為XY-5型，由于鉆桿內(nèi)徑小，影響了泥漿的回流速度和排粉效果。該鉆機可鉆800米生產(chǎn)井，是目前較為理想的鉆機。泥漿泵：開始采用2臺BW250/5。V型泥漿泵并聯(lián)使用，排放效果不理想。后來改為Bw850型泥漿泵，適用于800m生產(chǎn)井。其它設(shè)備和機具有：SGZ-23m加重鉆塔；4135型柴油機；φ73mm鉆桿，φ159、105mm鉆挺及各種配合接頭，四翼三錐球齒鉆頭；自制108mm單作用雙筒取心裝置。

3 定向井鉆具組合及措施

3.1 直井段

①鉆具組合。1口直井：311.1mm鉆頭+159mm鉆鋌6柱+127mm鉆桿。兩口裸眼直井：215.9mm鉆頭+159mm鉆鋌6柱+127mm鉆桿。上述直線段造斜前鉆具組合用于造斜點較淺、地層穩(wěn)定、不易造斜的情況。該結(jié)構(gòu)在陜北群井施工中，撓度點偏差小（2°或更?。?，是一種理想的組合；

②工藝措施。鉆井參數(shù)：鉆壓60～80kN，轉(zhuǎn)數(shù)62～104r/min，泵量26～35L/s。見基巖輕壓慢轉(zhuǎn)，防止井斜。在基巖直段變徑過程中，需要先吊裝并更換定向組合鉆具進行測斜。

3.2 動力鉆具造斜段鉆具組合及措施

①鉆具組合。215.9mm鉆頭+165mm螺桿+2°彎接頭+165mm無磁鉆鋌1根+159mm鉆鋌8柱+12mm鉆桿；

②技術(shù)措施及效果。主要選擇2°和2.5°彎頭撓度。采用2°彎頭增加坡度為2°～3°30m。鉆井壓力60～80kN，泵壓3.5MPa，電機轉(zhuǎn)速120～180r/min，泵排量28L/s。調(diào)整鉆井液性能，控制含砂量。

3.3 轉(zhuǎn)盤增斜段鉆具組合及措施

①鉆具組合。215.9mm鉆頭+214mm穩(wěn)定器+165mm無磁鉆鋌1根+214mm穩(wěn)定器+159鉆鋌8柱+127mm鉆桿；

②技術(shù)措施及效果。增斜段技術(shù)參數(shù)：鉆壓140～160kN，轉(zhuǎn)數(shù)60～85r/min，泵壓2MPa，泵量28Ls。效果：一個單根回次造斜強度0.6°。全角變化率3°～4°100m。加強測量偏差、測井偏差、方位角的及時增大，如不能滿足要求，必須及時采取適當(dāng)措施。加強鉆井液性能維護，提高防塌性能和攜砂能力，全面凈化鉆孔。

3.4 穩(wěn)斜段鉆具組合及措施

①鉆具組合。215.9mm鉆頭+159mm短鉆鋌+214mm穩(wěn)定器+165mm無磁鉆鋌1根+159mm鉆鋌8柱+127mm鉆桿；

②技術(shù)措施及效果。穩(wěn)斜段技術(shù)參數(shù)：鉆壓140kN，轉(zhuǎn)數(shù)125r/min，泵壓2.5MPa。鉆井壓力作業(yè)三班一致，速度應(yīng)均勻。加強偏差測量，防止急劇偏差和方位角變化。

4 常見問題及對策

首先，在定向井開采過程中，采用“全孔”鉆具組合法時，無論是在第二次開孔后的垂直段還是在表土中，鉆進過程中一旦發(fā)現(xiàn)巖層差異較大，或巖層變化頻繁時，都要用一組扶正器扶正。應(yīng)將其添加到原鉆具組合方法的適當(dāng)位置，并相互配合。它們之間的距離應(yīng)在9-18m以內(nèi)，具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)具體情況和鉆井效率確定。

其次，選用的扶正器的外徑應(yīng)與鉆頭直徑規(guī)格相匹配，兩者的直接差不應(yīng)超過3mm。

第三，鉆井過程中一旦出現(xiàn)表層土厚度或偏差問題，技術(shù)人員可在鉆具組合中增加非磁性鉆鋌，實現(xiàn)實時的偏差檢測。

經(jīng)過多年的生產(chǎn)實踐，我們深刻認(rèn)識到，只要設(shè)備匹配合理，選擇噴嘴類型，合理使用牙輪鉆頭，做出正確的判斷，提高牙輪鉆頭的使用壽命，加強鉆具的合理組合，加強機場管理和R。寬松的經(jīng)濟合同責(zé)任制得到加強，即使合同價格較低，也能取得較好的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉廣志等.金剛石鉆探手冊[M].北京：地質(zhì)出版社，1991.

[2]趙爾信，等.金剛石鉆頭與擴孔器[M].北京：地質(zhì)出版社，1982.

基金項目：國家科技重大專項“渤海灣盆地濟陽坳陷致密油開發(fā)示范工程”（編號：2017ZX05072）部分研究成果。