王永統(tǒng)

摘要：針對哈薩克斯坦北特魯瓦油田一體化水平井定向作業(yè)二開施工中的困難，在對H7605和H7607兩口井施工過程分析后得出幾點認識和結(jié)論，為后續(xù)一體化水平井大井眼定向施工提供些幫助。

關(guān)鍵詞：定向鉆井、造斜率、大井眼、單彎螺桿

北特魯瓦油田油層薄，一般3-5米，最后10-15米，目前已開發(fā)進入中晚期，地層壓力衰減嚴重，甲方為穩(wěn)定產(chǎn)能，提高經(jīng)濟效益，針對性布置了一些數(shù)量的地質(zhì)導向一體化水平井來完善井網(wǎng)開發(fā)來擬補產(chǎn)能產(chǎn)能下滑;一體化水平井大井眼定向作業(yè)特別是后期井斜大于45°后顯得尤為困難，經(jīng)常遇到定向鉆進拖壓嚴重、定向鉆進無進尺;上提下放鉆具掛卡嚴重、摩阻大;同時遇到通過上提和轉(zhuǎn)盤同時工作來解除井下粘卡的復雜情況，大大增加了井下故障的概率。因此如何解決大井眼定向困難，如何提高造斜率是我們必須面對和立足現(xiàn)場實際情況要攻克的難題。

大井眼定向鉆進一般在一開393mm或二開作業(yè)311.2mm井眼中進行作業(yè)，將面臨井眼地質(zhì)條件差，砂巖、泥巖、灰?guī)r夾層較多，地層容易脫落和坍塌;前期定向作業(yè)泥漿性能性穩(wěn)定性差，失水比較大、含油率較低，后期由于泥漿進一步調(diào)整性能趨于穩(wěn)定，但由于井深加深，地層壓力、巖性變化比較大泥漿比重相應(yīng)調(diào)整也比較大，潛在的井下風險相對較大。

北特魯瓦H7605井在311.2mm井眼的施工中從定向開始到達到預計設(shè)計目標用了16趟鉆，其中主要原因有：

1、因為PDC鉆頭胎體長、剛性強、扭矩大不易吃入地層導致造斜率低更換牙輪鉆頭來定向鉆進;

2、因為預留井段有限，造斜率低無法達到設(shè)計要求需要更換螺桿或調(diào)整螺桿度數(shù)來完成計劃;

3、因為摩阻大調(diào)整簡化鉆具結(jié)構(gòu)用來降低鉆具的剛性和摩阻系數(shù)。

很多時候幾種原因同時存在，需要現(xiàn)場技術(shù)人員認真分析、做出正確判斷，采取針對性措施，才能達到預期的目標。比如我們在H7607井定向鉆進至3334.98m，井斜71.89°，方位30.7°，繼續(xù)定向鉆進至3340m，測斜井斜71.89°，方位30.7°井斜未增長。鉆進過程中每30分鐘活動一次鉆具，上提有掛卡，每次都需要開動轉(zhuǎn)盤解卡。采取起鉆更換1.5度螺桿與無磁加重鉆桿的措施以提高造斜率和降低摩阻。更換鉆具下鉆后，鉆進至3356.49m，期間測斜發(fā)現(xiàn)井斜達到設(shè)計要求。H7605井整個主眼鉆進過程，進尺緩慢，初期由于使用PDC鉆頭定向，工具面不穩(wěn)導致曲率低，使用1.75°螺桿增斜至軌跡正常。后下入1.5°螺桿鉆進至3258m進入灰?guī)r，進入灰?guī)r后鉆進更加困難，起下鉆經(jīng)常劃眼（主要是3240m-3290m），定向鉆進每3-10分鐘活動一次鉆具，由于裸眼段長，井下情況復雜發(fā)生過兩次卡鉆，均泡酸解卡;克服種種困難最終完鉆井深3460m，井斜82.5°、方位18.8°完成工作計劃。具體情況如下：

結(jié)論：

總結(jié)和吸取H7605井的經(jīng)驗與教訓，在接下來的H7607井的僅用9趟鉆就達到了預期目的，隨著不斷地總結(jié)和完善下一步將在現(xiàn)場進一步的推廣使用優(yōu)化的鉆具結(jié)構(gòu)和做法。

鉆頭+單彎螺桿+無磁鉆鋌+加重鉆桿+鉆桿。此鉆具組合主要用于造斜井段，采用滑動鉆進方式時為定向造斜，采用復合導向鉆進方式時為微增斜，使用效果較好。

減少鉆鋌的使用，在滑動鉆進時，下部鉆具組合減少鉆鋌的使用，用加重鉆桿代替，以減小鉆具的重量以及與井壁的接觸面積，降低摩擦阻力和發(fā)生托壓的風險。在鉆具組合中加裝水力振蕩器通過軸向振動減少井下側(cè)向振動及黏滑振動，可以有效緩解滑動鉆進時的拖壓問題。

（2）鉆頭+單彎螺桿+扶正器+無磁鉆鋌+加重鉆桿+鉆桿。此類鉆具組合主要用于穩(wěn)斜，H7605井穩(wěn)斜井段采用此鉆具組合，使用效果較好。

（3）311.2mm以上井眼定向首先牙輪鉆頭，其次復合鉆頭，不推薦使用PDC鉆頭。牙輪鉆頭適合于高鉆壓鉆進，而高鉆壓有利于克服更大的摩阻，從而在定向鉆井中能夠減少托壓的發(fā)生;而且采用較高鉆壓鉆進時的機械鉆速相對較高，可以增加鉆具活動的頻率，從而減小濾餅對鉆具的粘吸作用;由于鉆頭牙輪的滾動，加壓到托壓消除時，鉆頭上的扭矩較PDC鉆頭小得多，所以蹩轉(zhuǎn)盤、憋泵和工具面波動的概率更小。螺桿使用方面根據(jù)設(shè)計造斜率進行調(diào)整，最好選用1.25-1.75°的單彎螺桿。鉆具方面：由于螺桿扭矩較大，最好用203mm無磁鉆鋌，整個組合中根據(jù)井斜的情況需要倒裝足夠數(shù)量的的鉆桿用來降低斜井段的摩阻和卡鉆的幾率。整個鉆具組合中盡可能簡化結(jié)構(gòu)、變扣接頭和不規(guī)則的鉆具。井斜大于40°以后需補充潤滑劑含量，使泥漿體系含油量大于60%。

參考文獻：

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