淺析勝2-斜208井鉆井技術(shù)

石家強(qiáng)（勝利油田黃河鉆井四公司，山東東營 257000）

淺析勝2-斜208井鉆井技術(shù)

石家強(qiáng)（勝利油田黃河鉆井四公司，山東東營 257000）

勝2-斜208井是位于濟(jì)陽坳陷東營凹陷坨勝永斷裂帶勝利村構(gòu)造勝二區(qū)的一口定向井，與勝2-斜205、勝2-斜206、勝2-斜207、勝2-斜209井同臺，在同臺井施工過程中，遇到鉆頭磨損嚴(yán)重、定向過程中摩阻較大、接單根上提憋泵、完井電測困難等復(fù)雜情況，本口井采取了合理的技術(shù)措施，有效防止定向磨阻大、接單根憋泵等復(fù)雜情況的發(fā)生，合理選擇鉆頭，優(yōu)選鉆具結(jié)構(gòu)，調(diào)整鉆井液性能，有效提高了鉆井速度，節(jié)約了鉆井成本。因此制定合理的技術(shù)措施，優(yōu)選鉆進(jìn)參數(shù)是必不可少的！

1 概況

1.1 地質(zhì)概況

勝2-斜208井是濟(jì)陽坳陷東營凹陷坨勝永斷裂帶勝利村構(gòu)造勝二區(qū)的一口大位移定向井，目的是邊外注水補(bǔ)充地層能量。

該井自上而下鉆遇的地層有平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙河街組，目的層為沙四段下，該區(qū)塊為老油區(qū)，注水井較多，鉆進(jìn)過程容易發(fā)生溢流，館陶組以上地層疏松，容易發(fā)生井漏和坍塌卡鉆等井下復(fù)雜事故。因此，在施工過程中，追求高速度鉆進(jìn)的同時(shí)，又要做好防卡、防斜、防噴、防漏等各方面的技術(shù)措施。

1.2 技術(shù)難點(diǎn)

1.2.1 井壁穩(wěn)定性差

館陶組以上地層疏松，容易發(fā)生井漏和坍塌卡鉆等井下復(fù)雜事故，還容易形成厚的泥餅，造成縮徑引起卡鉆。

1.2.2 周圍注水井多，地層壓力大，容易發(fā)生水涌

該區(qū)塊為老區(qū)塊，注水井較多，有些油井含水率高改成注水井，注水系統(tǒng)紊亂，導(dǎo)致地層壓力失穩(wěn)，鉆井過程中容易發(fā)生水涌。

1.2.3 地層研磨性不穩(wěn)定，鉆時(shí)難控制

上部地層松軟，鉆至沙一段上部地層時(shí)遇到含礫石砂巖，鉆頭磨損嚴(yán)重，給鉆頭選型和井眼軌跡控制帶來很大難題；由于礫石層的研磨性很強(qiáng)，不適合PDC鉆頭，只能使用牙輪鉆頭，所以機(jī)械鉆速就變低，而且還要防止掉牙論等復(fù)雜情況的發(fā)生，鉆穿這一層位后地層的研磨性又下降，給鉆頭優(yōu)選帶來一定困難。

1.3 合理選擇井身結(jié)構(gòu)

針對該區(qū)塊地層特點(diǎn)和鉆井技術(shù)難點(diǎn)，選擇合理的井身結(jié)構(gòu)是保證該區(qū)塊鉆井施工安全的前提條件。由于本井施工周期較短、井深較淺，井身結(jié)構(gòu)為：一開用444.5mm鉆頭鉆進(jìn)大約330 m，下339.7 mm的表層套管，固封平原組的上部地層；二開采用311.2mm的鉆頭鉆進(jìn)至2802m，下244.5mm的技術(shù)套管固封地層。三開采用215.9mm的鉆頭鉆進(jìn)至井底，掛尾管完井。

2 勝2-斜208鉆井技術(shù)

2.1 鉆頭優(yōu)選

針對上部地層松軟，沙一段上部又夾雜著礫石層，所以鉆頭優(yōu)選十分重要，對縮短鉆井周期起著十分重要的意義。

2.1.1 上部地層鉆頭優(yōu)選

二開直井段選擇先使用HAT127牙輪鉆頭，沙一段（1840米）以上采用齒高、齒寬的銑齒鉆頭如HAT127，下段采用適用于中軟地層的PDC鉆頭鉆進(jìn)，取得了良好的效果。

第一只鉆頭起出后換用PDC鉆頭直至二開完鉆，所以說上部地層最好的鉆頭選型是HAT127牙輪鉆頭+PDC鉆頭，這樣可以大大提高機(jī)械鉆速，在節(jié)約工期的同時(shí)減少了鉆頭成本。

2.1.2 下部地層鉆頭優(yōu)選

二開施工采用復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)后，利用帶扶正器的單彎螺桿加PDC鉆頭，不僅可以造斜、增斜，而且還可以穩(wěn)斜。實(shí)踐證明，這種鉆具結(jié)構(gòu)穩(wěn)斜、穩(wěn)方位的效果很好，省去了多趟的起下鉆，節(jié)約了鉆井時(shí)間，提高了機(jī)械轉(zhuǎn)速。若鉆進(jìn)過程中井斜或方位需要調(diào)整時(shí)，只要停止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，采用滑動鉆井方式就可直接進(jìn)行。

本井下部為定向段，優(yōu)選了動力鉆具加PDC復(fù)合鉆進(jìn)。采用動力鉆具加PDC鉆頭是目前深井尤其是超深井、小井眼中較好的鉆井方法。與轉(zhuǎn)盤帶牙輪鉆頭鉆井方法相比，至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：

2.1.2.1 減少動力損耗，提高鉆井效率；

2.1.2.2 減少鉆具疲勞損壞，減輕套管磨損；

2.1.2.3 杜絕掉牙輪事故；

2.1.2.4 簡化鉆具結(jié)構(gòu)，提高鉆具在井下工作的安全性；

2.1.2.5 改變牙輪鉆頭在硬地層中“壓碎”的破巖機(jī)理，采用PDC鉆頭“剪切”、“犁削”的破巖方式，提高機(jī)械鉆速。

2.2 鉆井液技術(shù)

2.2.1 館陶組以上地層疏松，成巖性差，而且?guī)卓诰亩ㄏ螯c(diǎn)都在館陶組以上，就出現(xiàn)了淺地層定向的一些缺點(diǎn)，最重要的影響是形成不規(guī)則井徑。

2.2.2 井徑變化的主要原因如下：

地層本身因素。由于地層疏松，成巖性差，是造成井徑擴(kuò)大、地層滲漏的主要原因。在泥巖段由于水化膨脹使縮徑嚴(yán)重。

2.2.3 水力因素。鉆井液排量和環(huán)空上返速度對井壁的穩(wěn)定有很大影響。為了把巖屑帶出井底，勢必采用大排量和環(huán)空的高返速。排量一大，使鉆井液對地層的沖擊力也加大，而過大的環(huán)空返速會導(dǎo)致井徑擴(kuò)大。對于膠結(jié)疏松的上部地層，這種水力因素的作用就顯得十分明顯。

2.2.4 鉆井液性能。鉆井液的攜帶護(hù)壁性能與井眼和穩(wěn)定性有密切關(guān)系。若鉆井液具有良好的攜帶能力，就不需要大排量（高的環(huán)空返速）便可將大顆粒巖屑帶出井口，可減輕對井壁的沖刷。若鉆井液中有些成分可與粘土表面產(chǎn)生物理、化學(xué)或離子交換吸附，導(dǎo)致粘土表面所帶負(fù)電荷增多，水化能力增強(qiáng)，使泥、頁巖水化膨脹產(chǎn)生縮徑。

2.2.5 技術(shù)對策：2.2.5.1 優(yōu)化下部鉆具結(jié)構(gòu)。二開第一趟鉆動力鉆具上接一柱159mm鉆鋌增加下部鉆具的剛性，從而使井眼更加規(guī)則。

2.2.5.2 合理調(diào)整鉆井液性能。改小循環(huán)后，調(diào)整鉆井液粘度切力在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，使用好固控設(shè)備，保證振動篩、除砂器、除泥器24 h運(yùn)轉(zhuǎn)，定期開離心機(jī)，保證及時(shí)清除有害固相。鉆井液性能穩(wěn)定后加入潤滑劑，保證鉆井液具有良好的抑制性和潤滑性，并搞好短起下作業(yè)。

2.3 實(shí)鉆效果

采用以上技術(shù)措施后，大大的提高了機(jī)械鉆速，縮短了建井周期，提高了效益，電測成功率達(dá)到90%以上。這一技術(shù)措施不僅僅適用于勝2區(qū)塊，它適用于上部地層松軟，造斜點(diǎn)較淺，井徑易變化地層，具有低投入高回報(bào)的優(yōu)點(diǎn)，可減少鉆井周期，降低鉆井成本。按每口井節(jié)約一天工期計(jì)算，五口井可節(jié)約五天，可節(jié)約鉆機(jī)日費(fèi)：5*80000=400000元；五口井如果三個(gè)月完成，一年可節(jié)約20天，即可節(jié)省鉆機(jī)費(fèi)用400000*4= 1600000元。可見采取措施之后的成效，相信隨后的同臺井施工會更加順利。

3 結(jié)語

通過五口同臺井的施工，得出如下結(jié)論：

3.1 二開選用PDC加螺桿復(fù)合鉆進(jìn)，大大提高鉆井速度；

3.2 提高鉆井液的潤滑性能和防塌性能，可以降低摩阻，保持井壁的穩(wěn)定性。

3.3 對于水平位移較大的定向井，由于裸眼段長，定向較早，增下一層技術(shù)套管是十分必要的；

3.4 叢式井施工井口距離較近，在直井段及后期定向段施工過程中要制定好必要的防碰措施；

3.5 鉆至深層砂礫巖體，建議采用抗研磨性強(qiáng)、保徑好的鑲齒金屬密封鉆頭高轉(zhuǎn)速、高泵壓鉆進(jìn)。

3.6 嚴(yán)格控制每一口井的軌跡，鄰井定向點(diǎn)錯(cuò)開50m，預(yù)防鄰井相碰。

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