科學鉆探促大牛地提速增效

□ 王 軍

鄂爾多斯盆地北部的大牛地氣田天然氣儲層屬于典型的低壓、低滲致密性砂體氣藏，具有非均質(zhì)性強、砂體平面展布變化大等特點，水平井是提高勘探效率、單井產(chǎn)量和油氣藏采收率最佳途徑之一。今年，華北分公司為早日建成百億立方米天然氣產(chǎn)能的大型氣田，加大了水平井的施工投入。要加快氣田發(fā)展，降低開發(fā)成本和提高鉆進速度無疑是最直接的手段。

華北石油局五普鉆井公司在采用尖端鉆井技術的同時，多年來一直致力于探索適應大牛地氣田開發(fā)的實用技術，在鉆井參數(shù)優(yōu)選、入井鉆具組合、鉆井液性能優(yōu)化上不斷創(chuàng)新，使其轉(zhuǎn)化成最有效的提速手段，實現(xiàn)快速高效鉆井。

降低泥漿的“膽固醇”

為了在低成本下繼續(xù)提速，五普今年在泥漿循環(huán)池的應用上做起了文章。石油鉆探中使用的泥漿（鉆井液）是鉆井工程的“血液”，其主要作用是帶走鉆頭刮削下來的巖屑、輔助鉆頭快速鉆進、平衡地層壓力等。而存放泥漿所用的泥漿池，以前僅僅作為單一的儲存池使用。

泥漿中的細碎巖屑就如人類血液中的膽固醇，含量越高危害越大，對鉆速的提高、井內(nèi)安全、設備正常運轉(zhuǎn)都帶來負面影響。如果把細碎巖屑的含量減少到7%以下，能使鉆速在原有基礎上提高10%。五普經(jīng)過多次實踐，對泥漿池進行了大膽改造，在大牛地氣田的10個鉆井隊同時使用。

新型泥漿循環(huán)池就是把原來的泥漿池分隔成若干個小池，分別起到沉淀、過濾和回收的作用。井口流出的泥漿中，大顆粒巖屑很多，經(jīng)過初次沉淀后，流到下一個池子再次過濾小顆粒巖屑，最后，干干凈凈的泥漿用水泵打入泥漿罐重新使用。經(jīng)過改造后的泥漿池控制住了泥漿“膽固醇”含量，使泥漿密度降低至1.05以下，“膽固醇”含量減少到5%以下。

低密度低“膽固醇”的泥漿有效減少了鉆頭重復破碎巖屑，提高了機械鉆速。相比2010年，五普大牛地氣田開發(fā)井的鉆井周期平均縮短了3.11天。50175井隊前期施工的3口井分別以15.38、12.88天的鉆井周期層層遞進，其中D12-59井創(chuàng)下了單日進尺1188米、全井平均機械鉆速17.2米/小時、鉆井周期11.88天的工區(qū)小位移定向井三項紀錄。

推廣螺桿復合鉆進技術

2009年，五普50790井隊施工水平井DP5井時，通過反復選擇對比鉆井參數(shù)，運用“線速度”原理，在2000多米的上直井段將鉆頭的轉(zhuǎn)速調(diào)到55～60轉(zhuǎn)/分，得出了“黃金轉(zhuǎn)速”區(qū)間，保持了較高的的機械鉆速。單只鉆頭的使用壽命比初期提高了7.73倍，第一次使PDC鉆頭的進尺進入千米大關，達到1094.18米，機械鉆速比之前提高了3倍，把此井段的鉆井周期壓縮了4天。

近年來，螺桿鉆具與PDC鉆頭組合鉆具工藝新技術在國內(nèi)外越來越受重視，為了驗證該項技術在提鉆上的作用，五普今年在大牛地重點井隊試用。

螺桿復合鉆進是一項螺桿鉆具與PDC鉆頭組合鉆井工藝技術，其復合鉆進方式能提高PDC鉆頭在井底的旋轉(zhuǎn)速度，通過調(diào)配合理的鉆井參數(shù)，使螺桿與鉆頭相互作用，達到快速鉆進的目的。螺桿是一種利用鉆具內(nèi)鉆井液循環(huán)壓力來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的專用工具，不啟動地面轉(zhuǎn)盤即可帶動鉆頭工作。既減少了動力消耗，減輕鉆具及套管的磨損和破壞，又能有效控制井眼軌跡，對于定向井和水平井的快速優(yōu)質(zhì)施工極其有效。

該項新技術很快在現(xiàn)場施工中得到驗證，50842井隊3月份施工DPS-5井時，以20.5天順利鉆達水平井“A”點，比設計鉆井周期提前了10.28天。到了7月，50175井隊施工的DPH-2水平井將這一井段的施工時間又縮短了近4天。更為可喜的是，40837井隊施工D12-60井時，單只PDC鉆頭連續(xù)進尺2251.82米，比兩年前增加了1157.64米。