金宏鑫 李皎 彭靜然 井帥

摘 要：在油氣勘探中，通過(guò)對(duì)鉆井技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使鉆井工程成本降低的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，其中小井眼優(yōu)快鉆進(jìn)技術(shù)受到廣泛關(guān)注，其作為油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中的新興技術(shù)，具有消耗低、鉆井成本節(jié)約等優(yōu)勢(shì)，有著廣闊的發(fā)展背景，并且在油氣勘探中得到廣泛推廣和應(yīng)用。本文就小井眼井優(yōu)快鉆進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策以及未來(lái)發(fā)展進(jìn)行分析和探討。

關(guān)鍵詞：小井眼井優(yōu)快鉆井技術(shù);鉆井參數(shù);鉆井液性能

一、小井眼井優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用策略

（一）優(yōu)選鉆具組合

通過(guò)鉆具組合的優(yōu)選，能夠使定向井軌跡控制效果有效提升，其中在定向井控制井斜中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，通過(guò)對(duì)井眼軌跡和井身結(jié)構(gòu)及等因素對(duì)鉆頭受力變形所產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)鉆具的降斜、增斜、穩(wěn)斜性能進(jìn)行判斷，從而為鉆具組合優(yōu)選提供重要依據(jù)[1]。通過(guò)采用“四合一”鉆具組合，結(jié)合定向井位移大小，對(duì)螺桿與扶正器之間的短鉆鋌長(zhǎng)度進(jìn)行選擇，并通過(guò)多次試驗(yàn)，對(duì)最佳短鉆鋌的長(zhǎng)度進(jìn)行確定，并對(duì)此鉆具組合在所鉆地層中的增降斜及方位變化規(guī)律進(jìn)行探索和總結(jié)。其次在鉆具組合優(yōu)選中，針對(duì)常規(guī)井，定向井水平位移約500m 左右時(shí)，其短鉆鋌長(zhǎng)度應(yīng)保持在3.0-3.2m，定向井水平位移超過(guò)600m 以上時(shí)，短鉆鋌長(zhǎng)度應(yīng)控制在3.2-4m。而小井眼井水平位移與常規(guī)井相較之下普遍偏大，在進(jìn)行短鉆鋌長(zhǎng)度通常選擇上限。另外小井眼技術(shù)應(yīng)用時(shí)，通常第一趟鉆短鉆鋌為3-4m，其實(shí)際效果還需要通過(guò)不斷對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（二）優(yōu)選鉆頭螺桿

在進(jìn)行鉆頭優(yōu)選過(guò)程中，通常小井眼運(yùn)用二開(kāi)結(jié)構(gòu)，可采用二開(kāi)鉆頭，以及5 刀翼19 片或16 片，其中與5刀翼PDC 鉆頭相較之下，4刀翼雖然在破巖方面效率較高，但由于小井眼技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要對(duì)井眼軌跡進(jìn)行不斷微調(diào)，甚至需要對(duì)方位、井斜進(jìn)行調(diào)整，采用此類(lèi)鉆頭進(jìn)行定向時(shí)，會(huì)存在工具面不穩(wěn)定的情況，影響滑動(dòng)效率[2]。

在進(jìn)行螺桿選擇時(shí)，首先在小井眼施工初期，二開(kāi)第一趟鉆通常使用的1.25 度單彎螺桿存在著造斜效率較低的問(wèn)題，而中下部延長(zhǎng)會(huì)使自然降斜率過(guò)高，難以控制井眼軌跡。因此需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，二開(kāi)第一趟鉆選可調(diào)整為1.5 度，使增斜效率提高的同時(shí)，對(duì)中下部降斜延長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行有效抑制。

（三）優(yōu)化鉆井液性能

結(jié)合小井眼技術(shù)應(yīng)用及施工特點(diǎn)，對(duì)鉆井液體系進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要從以下幾方面入手：環(huán)空壓耗及固相含量降低，可對(duì)鉆井液密度窗口進(jìn)行合理選擇，并通過(guò)提高泥餅質(zhì)量，避免出現(xiàn)井塌及不規(guī)則井眼問(wèn)題。同時(shí)可利用分散型聚磺鉆井液體系，保證固相顆粒粒級(jí)分布的合理性，進(jìn)而確保泥餅光滑、致密。在鉆井時(shí)，可通過(guò)適量潤(rùn)滑劑的添加，使泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)降低，如聚合醇等，進(jìn)而使井壁與鉆井液之間的摩阻減少。其次需要使鉆井液攜巖能力增強(qiáng)。由于小井眼井環(huán)空較小，需要通過(guò)鉆井液攜巖能力的提升，避免出現(xiàn)沉砂卡鉆和“巖屑床”問(wèn)題。另外環(huán)空壓耗降低時(shí)，需要保證低膨潤(rùn)土含量、低固相、低塑性黏度，會(huì)導(dǎo)致鉆井液懸浮攜巖能力降低，因此可通過(guò)鉆井液流型調(diào)整，降低鉆井液的塑性黏度，提高其動(dòng)切力和動(dòng)塑比，使此問(wèn)題得以有效解決[3]。

二、小井眼技術(shù)應(yīng)用中風(fēng)險(xiǎn)防范對(duì)策

（一）敏感地層坍塌防范措施

針對(duì)水敏性地層，其極容易出現(xiàn)遇水膨脹而引發(fā)坍塌事故，同時(shí)如果大量失水，會(huì)難以控制KCl含量，因此需要對(duì)失水加強(qiáng)控制，降低KCl 含量，并對(duì)組中下部井段進(jìn)行延長(zhǎng)，為了解決遇水膨脹的問(wèn)題，可采用強(qiáng)化鉆井液封堵性，并通過(guò)瀝青粉的適量補(bǔ)充，以及KCl添加，使坍塌風(fēng)險(xiǎn)得以有效預(yù)防。

（二）保證井筒清潔

由于小井眼環(huán)空間隙較小，需要對(duì)井筒內(nèi)的巖屑進(jìn)行及時(shí)清理，通常應(yīng)保證每鉆進(jìn)100-150 米清掃一次。另外上部井段通常為聚合物，下部井段應(yīng)采取每5-8 方左右對(duì)重漿進(jìn)行返出，并與井漿進(jìn)行直接混合。

（三）鉆具入井前加強(qiáng)檢查

在小井眼施工技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)對(duì)泵壓加強(qiáng)控制，避免出現(xiàn)鉆具刺漏的現(xiàn)象而導(dǎo)致井下事故發(fā)生。同時(shí)需要嚴(yán)格檢查入井鉆具，包括鉆具本體、雙密封臺(tái)階面，以及耐磨帶等，同時(shí)對(duì)鉆具探傷工作加強(qiáng)重視。

三、小井眼鉆進(jìn)技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向分析

與常規(guī)井眼相較之下，采用小井眼鉆技術(shù)能夠使鉆井費(fèi)用大幅度縮減，所以在復(fù)雜井、深井、老井開(kāi)窗側(cè)鉆等鉆井作業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但由于此技術(shù)應(yīng)用時(shí)，存在著環(huán)空間隙小、易塌、壓耗大、易漏等問(wèn)題，對(duì)小井眼鉆井液技術(shù)應(yīng)用提出了更高的要求[4]。其中包括了鉆井液需要具備良好的流動(dòng)性、剪切稀釋性、潤(rùn)滑性，能夠有效抑制坍塌、造壁、懸浮攜帶能力等。因此需要對(duì)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)小井眼鉆井液技術(shù)加強(qiáng)分析，對(duì)其中存在的技術(shù)難點(diǎn)加大研究力度，進(jìn)而對(duì)亟待解決的鉆井液等難題進(jìn)行進(jìn)一步確定。另外在常用鉆井液體系中，通過(guò)成膜聚合物鉆井液體系的運(yùn)用，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化和提高其性能，提高其抑制性和儲(chǔ)層保護(hù)效果，能夠使小井眼鉆進(jìn)需求得以滿(mǎn)足。

四、結(jié)束語(yǔ)

在小井眼井優(yōu)快鉆進(jìn)應(yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)技術(shù)施工特性及地層特性，并對(duì)施工主要技術(shù)難點(diǎn)加強(qiáng)分析，對(duì)其中可能出現(xiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)有效預(yù)防。同時(shí)需要對(duì)鉆井參數(shù)、鉆具組合等進(jìn)行合理選擇，確保鉆頭與螺桿相匹配，同時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化泥漿性能等，使小井眼優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用成效有效提升。另外由于技術(shù)應(yīng)用存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防加強(qiáng)重視。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃洪偉. 小井眼快優(yōu)鉆井關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2021， 41（9）：2.

[2] 楊剛， 韓學(xué)婷， 李斌，等. 鄂爾多斯盆地臨興致密氣小井眼高效鉆完井技術(shù)[J]. 大慶石油地質(zhì)與開(kāi)發(fā)， 2021， 40（6）：7.

[3] 尹敬軍， 楊敏. 蘇里格氣田小井眼定向井快速鉆井技術(shù)[J]. 天然氣與石油， 2020， 38（1）：5.