徐勝波，謝大成，徐勝超

（中原油田井下特種作業(yè)公司，河南濮陽(yáng) 457001）

1 開(kāi)窗側(cè)鉆井鉆井技術(shù)

1.1 鉆頭的選擇

優(yōu)選鉆頭是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)快速鉆井的關(guān)鍵之一，對(duì)提高機(jī)械鉆速，加快鉆井進(jìn)尺，縮短建井周期十分重要。由于受原井套管尺寸的影響Φ118mm 鉆頭類型很少。目前有普通PDC 鉆頭、雙心PDC 鉆頭、刮刀鉆頭和單牙輪鉆頭等。在剛開(kāi)始搞開(kāi)窗側(cè)鉆眼井時(shí)普遍使用普通PDC、刮刀鉆頭和單牙輪鉆頭，但機(jī)械鉆速低，效果不理想。之后經(jīng)過(guò)使用單牙輪鉆頭機(jī)械鉆速有了較大提高，平均機(jī)械鉆速由原來(lái)的0.1～0.5m/h 提高到1～1.5m/h，在個(gè)別井段鉆時(shí)高達(dá)2～4m/h?？梢?jiàn)鉆頭的選擇不同使用的效果相差很大。在施工過(guò)程中還發(fā)現(xiàn),PDC 鉆頭和YC517單輪鉆頭與井下動(dòng)力鉆具螺桿泵的配合使用,復(fù)合鉆進(jìn)比單純使用轉(zhuǎn)盤鉆進(jìn)可提高鉆速20%～30%。目前，中原油田施工時(shí)一般根據(jù)所鉆地層選擇不同類型的鉆頭，提高了機(jī)械鉆速，取得了良好的效果。

1.2 鉆井參數(shù)的選擇

在最初搞開(kāi)窗側(cè)鉆鉆井施工時(shí),在參數(shù)的選擇上由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備也不齊全，平常一般強(qiáng)調(diào)在高泵壓，大排量，大鉆壓的情況下就能提高機(jī)械鉆速，縮短建井周期。但是，效果并不是很理想。通過(guò)幾年的反復(fù)摸索和實(shí)踐,充分認(rèn)識(shí)到鉆井參數(shù)的合理選擇在提高機(jī)械鉆速方面至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)優(yōu)化鉆井參數(shù)之后再配合井下動(dòng)力鉆具螺桿泵的使用在復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速由原來(lái)的80～100r/min 降至60r/min 以內(nèi)，鉆壓由原來(lái)的50～70kN 降至30kN 左右排量保持在8L/沖左右即可。鉆井參數(shù)優(yōu)化選擇之后，機(jī)械鉆速大幅度提高。

1.3 鉆具的選擇

在開(kāi)窗側(cè)鉆井之初所使用的小鉆桿鋼性差，柔性大，大大增加了控制井眼軌跡的難度。之前一般多采用Φ118mm鉆頭+Φ95mm 直螺桿泵+定向彎頭+Φ105mm 無(wú)磁鉆鋌+Φ105mm 鉆鋌+Φ73mm 平臺(tái)階鉆桿和Φ118mm+95mm+單彎螺桿泵+Φ105mm 無(wú)磁鉆鋌+Φ73mm 平臺(tái)階鉆桿這常用的鉆具組合。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用發(fā)現(xiàn)前一個(gè)鉆具組合在隨鉆進(jìn)時(shí)對(duì)工具面控制效果不理想。后者，在井眼軌跡控制工具面具有良好效果。但是，這兩個(gè)鉆具組合在裸眼井段起下鉆具時(shí)磨阻力較大易發(fā)生抽吸現(xiàn)象和壓漏地層等事故的發(fā)生。經(jīng)過(guò)幾年的探索和現(xiàn)場(chǎng)操作對(duì)使用的單彎螺桿泵的增斜墊塊減厚和角度的處理一般采用；Φ118mm 鉆頭+Φ95mm 單彎螺桿泵+Φ105mm 無(wú)磁鉆鋌+Φ105mm 鉆鋌+Φ73mm（18°）斜坡鉆桿+Φ73mm 平臺(tái)階鉆桿模式的鉆具組合。這個(gè)鉆具組合在使用過(guò)程中對(duì)井眼軌跡的控制，地層油氣層的保護(hù)側(cè)鉆施工的安全性有了更好的保證。

2 裸眼井段的擴(kuò)劃眼技術(shù)

2.1 裸眼井段擴(kuò)劃眼的重要性

由于小井眼開(kāi)窗側(cè)鉆所使用的鉆頭，鉆具尺寸較小，相應(yīng)的是它在鉆進(jìn)時(shí)的井徑擴(kuò)大率也小。在隨鉆鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)控制井眼軌跡時(shí)井徑值變化也大。在地層壓力的作用下使井徑值大小不一，從而影響鉆具和套管的起下和固井質(zhì)量的好壞。所以，要進(jìn)行裸眼井段擴(kuò)劃增大裸眼井段井徑，保證鉆具和套管的正常起下和優(yōu)質(zhì)的固井質(zhì)量。

2.2 擴(kuò)劃眼鉆具組合

在前期側(cè)鉆井施工擴(kuò)劃眼時(shí)一般采用Φ118mm 鉆頭+Φ108mm 扶正器+Φ105mm 鉆鋌+Φ73mm 平式階鉆桿和Φ118mm 鉆頭+擴(kuò)眼器+Φ105mm 鉆鋌+Φ73mm 平式臺(tái)階鉆桿這兩種鉆具組合。在使用第一個(gè)鉆具組合過(guò)程中扶正器的剛性強(qiáng)，直徑較大劃眼時(shí)鉆時(shí)較慢效果不理想。第二種鉆具組合中的擴(kuò)眼器的工作原理是；劃片在泵壓的作用下向外脹開(kāi)，鉆具旋轉(zhuǎn)刮削井壁達(dá)到擴(kuò)大井徑的目的，泵壓下降時(shí)劃片收縮到原位。但是，在實(shí)際使用中由于地層砂的沉淀及使用周期較長(zhǎng)擴(kuò)眼器的劃片常常出現(xiàn)被卡死或者劃片在停泵時(shí)不恢復(fù)原位極易造成鉆具卡鉆事故，嚴(yán)重影響施工時(shí)效和建井周期。根據(jù)這種情況改進(jìn)了擴(kuò)劃眼的鉆具組合，即Φ118mmPDC 鉆頭+Φ105mm 鉆鋌+Φ73mm 平式臺(tái)階鉆桿。在使用這個(gè)組合相對(duì)于前兩種組合在地層油氣層的保護(hù)和固井質(zhì)量效果顯著提高。在中原油田實(shí)行多種措施開(kāi)發(fā)和注水并的增多，使得所施工的側(cè)鉆井地層壓力失衡，井眼軌跡和井徑大小難控制。在近幾年進(jìn)行裸眼井段擴(kuò)劃眼施工時(shí)，在注水井和地層壓力不平衡造成地層出水，井漏，井徑縮徑及井壁垮塌等復(fù)雜情況下時(shí)有卡鉆事故的發(fā)生，大大增加了施工難度，嚴(yán)重影響施工時(shí)效和延長(zhǎng)建井周期。根據(jù)這種情況，在2016 年通過(guò)不斷調(diào)整鉆具組合和一系列技術(shù)參數(shù)，總結(jié)確定一套安全，實(shí)用的鉆具組合，即Φ114 mmPDC 鉆頭+Φ105m 鉆鋌2 根+Φ73mm18 度斜坡鉆桿+Φ73mm 平式臺(tái)階鉆桿。Φ114 mmPDC 鉆頭Φ73mm（18°）斜坡鉆桿。

通過(guò)使用這種鉆具組合裸眼井段擴(kuò)劃眼兩年來(lái)，在對(duì)井眼軌跡的控制，地層油氣層的保護(hù)，施工的安全，時(shí)效的提高以及在固井質(zhì)量效果等都有顯著提高，并且縮短了建井周

期，大大降低了單井成本，增加了單位和職工的效益和收入。

2.3 裸眼井段擴(kuò)劃眼技術(shù)參數(shù)的選擇

最初在側(cè)鉆井裸眼井段擴(kuò)劃眼時(shí)一般都采用類似于正常鉆進(jìn)的參數(shù)使用，但是效果很差，而且只擴(kuò)劃眼時(shí)往往還會(huì)劃出一個(gè)新的井眼，增加了施工難度。經(jīng)過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)際情況改變調(diào)整相應(yīng)的鉆井技術(shù)參數(shù)大幅提高了工作效率，具體做法就是；由原來(lái)常用的30kN 鉆壓降低至10kN 以下，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速提高到100～120r/min 排量基本不變的“一降，一升，一穩(wěn)定”的方法，嚴(yán)格遵循“一通，二沖，三劃眼，四通過(guò)”的擴(kuò)劃眼操作規(guī)程，既保證了擴(kuò)劃眼施工的安全性和效果，又提高了工作效率。

2.4 特殊情況的技術(shù)處理

由于所施工的地層壓力異常，經(jīng)常出現(xiàn)出液或者井漏的特殊情況時(shí)，極易發(fā)生井壁縮徑或者井壁坍塌給擴(kuò)劃眼施工增加難度。在經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)同樣也摸索出一套在發(fā)生這種復(fù)雜情況時(shí)的擴(kuò)劃眼操作方法。具體方法是；采取“點(diǎn)撥擴(kuò)劃眼法”配合常規(guī)操作的“鉆具循環(huán)劃眼法”進(jìn)行施工。同時(shí)也要遵循“一通，二沖，三劃眼，四通過(guò)”的操作規(guī)程施工。在按“點(diǎn)撥擴(kuò)劃眼法”施工操作時(shí)鉆壓應(yīng)控制在5kN 以內(nèi)，應(yīng)采用“低鉆壓，高轉(zhuǎn)速”的操作方法，劃眼1～2m 后上提鉆具，再次進(jìn)行劃眼直至起放鉆具暢通無(wú)摩阻，再向下進(jìn)行劃眼操作施工。

2.5 應(yīng)用效果

通過(guò)實(shí)施對(duì)在側(cè)鉆施工中擴(kuò)劃眼操作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，縮短了施工周期，提高安全施工，保證了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，按每口井節(jié)約3d 周期，日費(fèi)3萬(wàn)元每年8口側(cè)鉆井，每年至少節(jié)約費(fèi)用3×3×8=72萬(wàn)余元。為企業(yè)節(jié)約了大量的費(fèi)用，同時(shí)也增加了企業(yè)和員工的效益收入。

3 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)小井眼開(kāi)窗側(cè)鉆裸眼井段擴(kuò)劃眼技術(shù)及應(yīng)用和總結(jié)擴(kuò)劃眼施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化鉆井參數(shù)，提高了鉆具在井內(nèi)的安全，有效規(guī)避了各種卡鉆的風(fēng)險(xiǎn)，縮短了建井周期同時(shí)也對(duì)經(jīng)濟(jì)效益有了明顯的提高。