唐啟勝 郝宜雷 吳智文 王克洋 王 慶

（1、中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司，天津300450 2、中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300450）

1 概述

加密調(diào)整作為當(dāng)前渤海油田高效開發(fā)的最重要方式，這其中的加密調(diào)整井往往較多的選用大斜度井，這與渤海油田剩余油分布情況密切相關(guān)，然而由于渤海油田復(fù)雜特殊的地質(zhì)情況，雖然大斜度井在開發(fā)剩余油方面具有諸多的優(yōu)勢(shì)，但是由于受穩(wěn)斜角和穩(wěn)斜段較長(zhǎng)的影響，巖屑堆積形成巖屑床會(huì)導(dǎo)致各種井下事故和復(fù)雜情況的發(fā)生。更有憋漏地層、鉆具刺漏、鉆具阻卡等復(fù)雜情況的發(fā)生而改變井身結(jié)構(gòu)。井眼清潔而導(dǎo)致的鉆具阻卡等復(fù)雜情況或工程事故對(duì)提升鉆井時(shí)效帶來了嚴(yán)重不利影響，導(dǎo)致開發(fā)成本居高不下。針對(duì)攜巖困難的特點(diǎn)，從工具介紹、工程分析、工藝措施等方面進(jìn)行研究論證，形成一套針對(duì)大斜度井高效攜巖的有效方法，從而有效提高該油田大斜度井段的鉆井作業(yè)效率和安全性。

2 渤海油田A 井基本情況

2.1 地質(zhì)概況

渤海油田A 井揭示的地層，自上而下分別為第四系平原組，新近系明化鎮(zhèn)組和館陶組，古近系東營(yíng)組和沙河街組。古近系東營(yíng)組深部地層主要為為巨厚層褐灰色泥巖層坍塌壓力較高，井壁失穩(wěn)周期短。

2.2 工程概況

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則：第一，增加表層下深，減少二開裸眼段長(zhǎng)度，減少二開裸眼暴露時(shí)間和巖屑床形成幾率；第二，盡可能減少多套壓力體系共存一裸眼（東營(yíng)、沙河街、潛山），9-5/8'' 套管至少下至東二、東三段，封固大套泥巖段、易坍塌段。A 井井身結(jié)構(gòu)：17-1/2'' 井眼鉆進(jìn)至805m；二開12-1/4″井眼鉆進(jìn)至3805m；三開8-1/2 井眼鉆進(jìn)至完鉆井深4600m。定向井?dāng)?shù)據(jù)：井深800m 增斜至井斜66.5°，井方位80°；從800m 至3500m，66.5°穩(wěn)斜鉆進(jìn)，井方位從80°扭方位至300°；從3500m 至3805m 增斜穩(wěn)方位鉆進(jìn)至著陸井深3805m；三開水平段鉆進(jìn)至4600m。

綜上數(shù)據(jù)知，二開穩(wěn)斜角66.5°，穩(wěn)斜段長(zhǎng)2700m，軌跡扭方位220°左右。本口井井穩(wěn)斜角大、穩(wěn)斜段長(zhǎng)、裸眼暴露時(shí)間長(zhǎng)，巖屑容易堆積形成巖屑床，阻卡風(fēng)險(xiǎn)很高，通過分析決定使用新型巖屑床清除器。

2.3 巖屑床清除器介紹

巖屑床清除器有不同葉片結(jié)構(gòu)類型，可破壞巖屑床，并保持巖屑懸浮和連續(xù)運(yùn)移。針對(duì)A 井特點(diǎn),優(yōu)選使用螺旋形葉片結(jié)構(gòu)巖屑床清除器。螺旋形葉片具有良好導(dǎo)向作用，對(duì)下方鉆井液具有抽汲效果，從而更為有利于巖屑上返。為使工具清巖效果達(dá)到最好，項(xiàng)目組通過室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)葉片螺旋角與巖屑床清理效果的關(guān)系進(jìn)行研究，當(dāng)螺旋角呈30°左右時(shí)，清除效果最為明顯，工具的使用效率最高。

新型巖屑床清理器將采用三段清除結(jié)構(gòu)，兩端及螺旋槽內(nèi)加工有特殊材料耐磨帶，更有利于保護(hù)巖屑床清除部件，且每一段巖屑床清除部件由兩段不同導(dǎo)程的螺旋刀翼組成，外徑大的一段能夠起到工具扶正、高效沖刷巖屑床的作用，外徑小的一段更加有利于巖屑床上移，兩段配合更夠高效清除巖屑床。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示：

圖1 巖屑床清理器結(jié)構(gòu)示意圖

2.4 現(xiàn)場(chǎng)使用情況及效果

通過專業(yè)工程師軟件計(jì)算，將巖屑床方在合適的位置，結(jié)合A 經(jīng)情況間隔加放巖屑床清除器（具體加放位置見鉆具組合），這樣充分發(fā)揮新型倒劃眼扶正器破碎巖屑床、巖屑床清除器連續(xù)運(yùn)移巖屑床的作用，形成了一套高效的巖屑床清除方法。鉆具組合：12-1/4''PDC-Bit+9-5/8''PDM(1.15°)+8''F/V+11-3/4'' STB+8 '' NMDC+8''MWD +8''NMDC+8 '' 液 壓 震 擊 器+X/O+5-1/2''HWDP×14+1# 巖屑床破壞器+5-1/2”DP×12+2#巖屑床破壞器+5-1/2''DP×12+3#巖屑床破壞器。

巖屑床清除器入井深度1400m，累計(jì)進(jìn)尺2400m，累計(jì)井下作業(yè)時(shí)間120 小時(shí)，鉆進(jìn)井段井斜均65°左右。鉆進(jìn)過程中巖屑返出明顯增多，鉆進(jìn)扭矩平穩(wěn)，短起下時(shí)扭矩和泵壓均平穩(wěn)，一定程度減少了阻卡幾率，進(jìn)而提高了作業(yè)效率。工具出井后螺旋槽內(nèi)堆有松軟淤泥，判斷為倒劃眼起鉆過程中從井壁刮削的泥餅，工具未出現(xiàn)泥包，螺旋槽耐磨帶未出現(xiàn)明顯磨損，說明工具狀態(tài)良好，性能穩(wěn)定。

圖2

從該圖可以看出，使用巖屑床清除器之后巖屑返出明顯增加，有確保井眼暢通，有效清除沉積在井眼底邊的巖屑床。

本口井倒劃眼平均速度為108.2m/h，在原基礎(chǔ)上提高40.72%；起下鉆平均速度為360.35m/h，在原基礎(chǔ)上提高10.04%。通過使用新型巖屑床清除器，有效的改善了井眼清潔困難的問題，減少了鉆具阻卡和憋漏地層的幾率，從而提高了鉆井作業(yè)效率，降低了鉆井成本?，F(xiàn)正處于市場(chǎng)油價(jià)低迷的特殊時(shí)期，又正值渤海油田增儲(chǔ)上產(chǎn)關(guān)鍵階段，通過使用新工具新工藝降低油田開發(fā)成本有著很大的意義，類似井型可以根據(jù)具體情況使用該新型巖屑床清除器。

結(jié)束語

現(xiàn)正處于市場(chǎng)油價(jià)低迷的特殊時(shí)期，又正值渤海油田增儲(chǔ)上產(chǎn)關(guān)鍵階段，通過使用新工具新工藝降低油田開發(fā)成本有著很大的意義。渤海油田A 井成功使用了新型巖屑床破壞器，有效的清除巖屑床，很好的改善了振動(dòng)篩返砂問題，提高了作業(yè)時(shí)效，確保了作業(yè)安全。新型巖屑床破壞器可在同類井型推廣應(yīng)用，減少鉆井施工難度同時(shí)也提高了鉆井水平延伸極限，更有利于衛(wèi)星型區(qū)塊的油田的開采開發(fā)。為了進(jìn)一步提高大斜度井作業(yè)時(shí)效，還應(yīng)從鉆井設(shè)備的選擇、井眼軌跡優(yōu)化、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鉆井液體系的優(yōu)選等多個(gè)方面進(jìn)行進(jìn)一步研究。