施覽玲

（中海石油（中國(guó)）有限公司上海分公司，上海 200335）

東海鉆井基本特點(diǎn)如下：井深，且深部地層抗壓強(qiáng)度高，可鉆性差，非均質(zhì)性強(qiáng)。部分井2000m以下地層傾角較大，需注意防斜打直的問題。同時(shí)鉆頭在鉆井過程中易受地層影響破巖效率及使用壽命。基于此利用雙擺提速工具自穩(wěn)定的原理，一方面解決較大地層傾角下的防斜打直問題，另一方面保證鉆頭穩(wěn)定性，進(jìn)而提高鉆井效率。

1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用

東海W3-1井是一口預(yù)探井，該井215.9mm井段試驗(yàn)應(yīng)用了雙擺提速工具，取得了良好的應(yīng)用效果，有效提高了機(jī)械鉆速，減少了鉆井成本。

1.1 地層巖性及井身結(jié)構(gòu)

W3-1井215.9mm作業(yè)井段2507～3708m，鉆遇的主要地層及巖性如下：

1）靈峰組上段（2507～2698m）：以暗色泥巖和粉砂巖、細(xì)砂巖為主。2）靈峰組下段（2698～3410m）：以泥巖為主，夾砂巖。局部泥巖含灰，含白云巖，夾泥質(zhì)砂巖、白云質(zhì)砂巖，其中白云質(zhì)砂巖和灰質(zhì)泥巖非常致密，可鉆性差，機(jī)械鉆速低。3）月桂峰組（3410～3708m）：以砂巖為主，夾泥巖。含礫、含泥、含高嶺土，巖性疏松，可鉆性好。

該井井身結(jié)構(gòu)為五開：Ф914.4mm×186m+Ф660.4mm×527m+Ф406.4mm×1102m+Ф311.15mm×2507m+Ф215.9mm×3708m。

1.2 鉆具組合

鉆具組合：Ф215.9mmPDC+Ф177.8mm雙擺提速工具+Ф171.45mm馬達(dá)+Ф171.45mm浮閥+Ф206.375mm扶正器+Ф171.45mm隨鉆測(cè)井工具+Ф171.45mm定向接頭+Ф171.45mm非磁鉆鋌+Ф171.45mm隨鉆堵漏短接+Ф165.1mm（柔性短接+震擊器）+配合接頭+Ф149.225mm加重鉆桿×1+Ф165.1mm投入式止回閥+Ф127mm加重鉆桿×16。

1.3 工具現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

雙擺提速工具現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況如下：

1）在井口組合工具及鉆具，下鉆至井底，探水泥塞頂深至2482.4m；拆甩防溢管，安裝旋轉(zhuǎn)控制頭總成，試壓；鉆水泥塞及套管附件至2507m；鉆穿水泥塞及套管鞋后，上下劃眼三遍破壞水泥環(huán)。鉆井參數(shù)：鉆壓10～30kN，轉(zhuǎn)速50r/min，排量1800～1900L/min，泵壓12～13MPa，扭矩5～12kN·m。鉆水泥塞平均機(jī)械鉆速為14.4m/h。

2）五開鉆進(jìn)2507～2890m；循環(huán)短起下；五開鉆進(jìn)2890～3167m；循環(huán)起鉆，換鉆具組合。鉆井參數(shù)：鉆壓20～90kN，排量1700～2000L/min，泵壓12～19MPa，轉(zhuǎn)速60～80r/min。五開鉆進(jìn)進(jìn)尺2507～3167m，純鉆時(shí)間115.5h。雙擺提速工具累計(jì)循環(huán)時(shí)間161h，累計(jì)進(jìn)尺660m，平均機(jī)械鉆速為5.7m/h。

2 應(yīng)用效果分析

2.1 鉆頭使用情況

鉆頭起出前后磨損情況（見圖1），根據(jù)IADC磨損評(píng)價(jià)出新率大約80%。雙擺提速工具對(duì)鉆頭起到較強(qiáng)的保護(hù)作用，此鉆頭可修復(fù)或繼續(xù)使用。

圖1 五開第一趟鉆入井（左）及出井（右）鉆頭照片

2.2 工具配合情況

使用雙擺提速工具不需要較高的鉆井參數(shù)，使用層位扭矩和泵壓的波動(dòng)較低，雙擺提速工具與馬達(dá)配合良好，馬達(dá)無井下滯動(dòng)和憋泵異常情況，降低了鉆井風(fēng)險(xiǎn)，隨鉆測(cè)井工具工作正常，鉆頭磨損較小，可修復(fù)或繼續(xù)使用。

2.3 井身質(zhì)量

本井地層傾角較大為9.06°～24°，井下工具需要滿足防斜、提速要求。215.9mm井段2507～3708m共作業(yè)兩趟鉆，其中2507～3167m使用雙擺提速工具，進(jìn)尺660m，出井井斜1.1°，井斜穩(wěn)定控制在1°左右，完全滿足井身質(zhì)量要求；第二趟（3167～3708m）使用其它提速工具，進(jìn)尺541m，入井井斜1.1°，出井井斜11°，井斜增加較快。雙擺提速工具有利于復(fù)雜地層條件下井身質(zhì)量的穩(wěn)定控制，能夠有效解決提速與井斜增長(zhǎng)過快的矛盾。本井段井眼規(guī)則，起下鉆順暢，無遇阻情況。

2.4 提速效果分析

2.4.1 靈峰組地層巖性分析

215.9mm井段2507～3410m為靈峰組，其中井段2507～2698m為靈峰組上段，2698～3410m為靈峰組下段。雙擺提速工具使用井段為2507～3167m，共計(jì)660m，其中泥巖段為321m（占雙擺提速工具所鉆井段深度的49%），含礫細(xì)砂巖段為62m（占雙擺提速工具所鉆井段深度的9.4%），含礫細(xì)砂巖層零散分布在靈峰組上段的泥巖當(dāng)中，靈峰組下段2698～3191m井段巖性以可鉆性差的泥巖為主，3191～3410m井段巖性以可鉆性好的含礫細(xì)砂巖為主。雙擺提速工具在使用井段工作正常。

2.4.2 機(jī)械鉆速對(duì)比分析

通過與鄰井215.9mm井眼同層位平均機(jī)械鉆速進(jìn)行對(duì)比可知（見表1），使用雙擺提速工具后，平均機(jī)械鉆速提高約40%，提速效果明顯。

表1 本井與鄰井215.9mm井眼同層位平均ROP對(duì)比分析

進(jìn)入靈峰組下段，機(jī)械轉(zhuǎn)速降低（雙擺提速工具在靈峰組上段2507～2698m的平均機(jī)械鉆速為10.4m/h，靈峰組下段2698～3167m的平均機(jī)械鉆速為4.8m/h）。在井深3167m起鉆更換了其它提速工具，在靈峰組下段3167～3191m機(jī)械鉆速也很低，平均機(jī)械鉆速為1.3m/h，因此分析雙擺提速工具進(jìn)入靈峰組下段后機(jī)械鉆速降低的原因主要是地層巖性是可鉆性差的泥巖。

3 結(jié)論與建議

1）雙擺提速工具能夠有效克服粘滑效應(yīng)，抑制井下鉆頭及鉆具的振動(dòng)，確保鉆頭有效切削地層，延長(zhǎng)鉆頭壽命，同時(shí)具有穩(wěn)斜功能，有利于復(fù)雜地層條件下井身質(zhì)量的控制，解決提速與井斜增長(zhǎng)過快的矛盾，本次應(yīng)用基本達(dá)到了預(yù)期效果。

2）雙擺提速工具提速效果明顯，在東海W3-1井215.9mm井段應(yīng)用，使用段平均機(jī)械鉆速為5.7m/h，與鄰井同地層對(duì)比，平均機(jī)械鉆速提高約40%。

3）雙擺提速工具已在陸地油田多口井成功應(yīng)用，W3-1井是雙擺提速工具在東海應(yīng)用的第一口井，工具在作業(yè)目標(biāo)層段選擇、鉆頭選型、鉆具組合和參數(shù)等方面還可以進(jìn)一步優(yōu)化，建議后續(xù)繼續(xù)試驗(yàn)應(yīng)用，進(jìn)一步釋放雙擺提速工具的優(yōu)勢(shì)，以提高鉆井效率。