延長油田水平井錄井工程參數監測及預報技術

馮翠(延長石油(集團)油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

延長油田水平井錄井工程參數監測及預報技術

馮翠(延長石油(集團)油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

開展水平井錄井技術研究對延長油田水平井的推廣有重要作用，而工程參數監測及預報是錄井技術的重要內容。本文綜合研究了延長油田水平井鉆井過程中不同工程參數異常所反映的工程情況，可有效保證鉆井的安全生產。

工程參數；錄井技術；水平井；延長油田

水平井技術已成為國內外新油田開發、老油田挖潛、難動用油藏提高最終采收率的重要手段。近年來，延長油田水平井開發技術發展迅速，然而，要在延長油田進行水平井開發技術的推廣應用，必然需要進行水平井錄井技術研究，以保證鉆井安全生產。

1 工程參數監測

錄井過程中主要對起下鉆、鉆進和劃眼期間的工程參數的監測，具體有鉆壓、懸重、扭矩、鉆時、大鉤高度、鉆盤轉速，立管壓力、泵沖等參數。

1.1 起下鉆過程的監測

起下鉆過程中容易出現遇阻、遇卡、斷鉆具、錯井深等現象，應密切監測懸重、扭矩、大鉤高度、泵壓、立柱(或單根)號等參數變化情況。

1.2 鉆進和劃眼期間的監測

鉆進和劃眼期間容易發生鉆具刺、鉆具斷、掉鉆頭、水眼堵、溜鉆或頓鉆、卡鉆、鉆井設備故障等現象。在這期間應密切監測泵壓、懸重、扭矩、排量、鉆壓、鉆時、鉆盤鉆速、大鉤高度、巖屑等參數的變化。

2 工程參數異常預報

工程參數能及時反應井底的鉆井工具或地層的變化，在錄井過程中，利用參數的變化準確判斷異常情況，并及時匯報、處理，對鉆井安全生產有重要作用。

2.1 遇阻、遇卡、卡鉆

下鉆遇阻、起鉆遇卡通常與砂巖縮徑、泥巖垮塌及井斜度有關。下鉆遇阻和上提遇卡時負荷表現剛好相反，下鉆遇阻大鉤負荷的小于鉆具實際負荷，上提遇卡則大于鉆具實際負荷。如果鉆具既不能上提，又不能下放時則發生卡鉆。

(1)起鉆遇阻。在起鉆過程中，在井下鉆具的剛體積不斷減少，懸重逐步下降，當由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，起鉆時大鉤負荷的持續增加，大于鉆具的實際懸重，發生起鉆遇阻。(2)下鉆遇阻。在下鉆過程中，在井下鉆具的不斷增加，懸重逐步增加，當由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，下鉆時當大鉤負荷下降時，鉆具實際懸重大于測量懸重值，表明發生遇阻現象。(3)鉆進過程中卡鉆。鉆進過程中上提鉆具，懸重增加，繼續上提鉆具，懸重繼續增加且遠大于鉆具的實際負荷，下放鉆具鉆頭未至井底前，懸重降低，發生鉆具上不能提、下不能放的卡鉆事故。

2.2 鉆具刺漏、泵刺漏預報

(1)鉆具刺漏。鉆具刺漏的原因有很多，比如鉆具陳舊、鉆井液腐蝕、較大幅度的鉆柱扭轉速度變化、鉆進中泵壓較高等。鉆具刺漏現象發生的明顯特征為泵沖不變，泵壓緩降。(2)泵刺漏。鉆進中的泵刺漏所表現的工程參數與鉆具刺漏相似，都具有泵沖不變，泵壓緩降的特點。

2.3 斷鉆具預報

當懸重突然下降，并且遠遠低于鉆具正常值，此外，還出現泵壓下降、扭矩波動、轉盤轉數提高以及出口流量增加等現象，基本可以判斷為斷鉆具。(1)起下鉆過程中斷鉆具。鉆具陳舊且鉆具刺漏也未及時發現；發生溜鉆、頓鉆導致扭矩迅速升高；起鉆時提拉力度過大等，都可能使鉆具發生斷裂。斷鉆具時的直接表現為懸重突然下降且遠低于正常值，此外，伴隨泵壓下降、扭矩波動、轉盤轉數上升以及出口流量增加的現象。(2)鉆進過程中斷鉆具。鉆進過程中鉆具斷裂現象與起下鉆過程中基本一致，其原因主要有：鉆具陳舊，鉆進時鉆具刺漏未及時發現；發生溜鉆、頓鉆導致扭矩迅速升高；起鉆時提拉力度過大等。

2.4 鉆頭故障預報

通常表現為扭矩值增大，扭矩波動幅度增大，機械鉆速降低。下鉆過程中防堵措施未做到位、鉆進時鉆井液存在大量大顆粒物體堵死水眼。掉水眼主要原因與水眼安裝不到位，導致鉆井液沿周邊刺漏后將水眼刺掉。當鉆遇泥巖地層，特別是厚度較大時，鉆頭選型以及轉盤轉速、泵壓、鉆壓等參數搭配的不合理，鉆頭發生泥包現象。此后，出現機械鉆速降低、扭矩變小、扭矩波動變小等現象，扭矩曲線較鉆頭沒有泥包時平滑。

(1)下鉆后堵水眼。下鉆過程中未采取較好的防堵措施，鉆井液大量固體顆粒堵死水眼，具體表現為下鉆途中或下至井底時開泵循環，泵壓不斷升高，且停泵后不降或下降非常慢。(2)鉆進過程中堵水眼。鉆進時堵水眼現象的原因一般為鉆井液大量固體顆粒堵死水眼。現場表現為泵沖不變、泵壓升高且停泵后不降或下降非常慢。(3)掉水眼。掉水眼時常常是水眼安裝不到位，鉆井液沿水眼周邊刺漏，最后刺掉水眼。通常表現為開始時泵壓緩慢下降，刺漏到一定程度時泵壓突然降低，水眼刺掉，泵壓不再下降，此時如果繼續鉆進則會發生轉盤扭矩鱉跳，鉆速降低。(4)鉆頭泥包。鉆頭泥包常常是未循環開的鉆井液藥品和巖屑包住鉆頭。通常表現為排量不變而泵壓緩慢上升。(5)鉆頭壽命終結。鉆頭終結通常表現為扭矩值增大，扭矩波動幅度增大，機械鉆速降低。對于PDC鉆頭，在壽命終結階段，一般表現為扭矩減小且波動幅度變小，同時鉆時變慢。

3 結語

本文從工程參數監測的意義著手，系統總結了延長油田水平井鉆井過程中工程參數監測及預報情況，保障了鉆井安全生產，對延長油田水平井鉆井技術的推廣有重要意義。

[1]宋慶彬,王長在,程昌茹，等.工程錄井技術及其普遍與深化應用[J].錄井工程,2016,27(3):1-5.

[2]李新,王國瓦,陳慧，等.工程錄井預警系統在塔里木油田的應用研究[J].錄井工程,2011,22(04):67-71.