鄂爾多斯盆地杭錦旗區塊水平井施工難點與對策

王超+曹霞+許艷雪+王群

摘 要：近幾年隨著鉆井技術的日趨成熟，單井提高產量、降本提效的水平井技術已成為一項重要的鉆井技術。在鄂爾多斯盆地杭錦旗區塊鉆井中以水平井開發為主。水平井鉆井工藝中有幾個因素至關重要：井斜，方位，垂深，靶前位移；尤其是在杭錦旗區塊易漏地區，使得水平井施工更加困難，因環保要求落實泥漿不落地配套設施，泥漿固相含量高，凈化難度大，導致定向困難。文章以JPH-11井為例為該區塊水平井快速高效鉆進提供參考經驗。

關鍵詞：鄂爾多斯；杭錦旗；水平井；鉆井工藝；定向

水平井鉆井技術是目前大幅提高單井產量，節約成本，提高效率的重要鉆井技術。本文以鄂爾多斯盆地杭錦旗區塊JPH-11井為例，以其適應性地質條件、鉆井工程設計技術以及現場實施情況，為進一步在杭錦旗區塊鉆井提速提效提供參考依據。

1 工程概況

1.1 地質概況

JPH-11井位于內蒙古自治區杭錦旗錫尼鎮察哈爾烏素，鄂爾多斯盆地伊陜斜坡北部，是一口氣藏評價井。研究區內鉆井揭露的地層自上而下為新生界第四系全新統；中生界白堊系志丹群，侏羅系安定組、直羅組、延安組，三疊系延長組、二馬營組、和尚溝組、劉家溝組，二疊系石千峰組、上石盒子組、下石盒子組、山西組，石炭系太原組、奧陶系以及太古界。鉆井平均揭露地層厚度3300m，其中，二疊系下石盒子組氣田為主要目的層。

1.2 井深剖面設計

井眼軌跡設計以有利于提高機械鉆速、降低摩阻、著陸點的控制和水平段井眼軌跡調整為原則。實際鉆井過程中，根據施工情況施工隊可對造斜點井深、造斜段造斜率做適當調整，保證井眼軌跡平滑，保證A點符合地質設計和調整地質設計要求。井深剖面設計設計見表1。

1.3 井身結構及套管程序設計

一開采用Ф311.2mm鉆頭鉆至401m，下Ф244.5mm套管，封固第四系黃土層和志丹群砂礫和泥巖互層易漏、易垮塌層。表層套管固井，要求水泥漿返至地面，保證固井質量。

二開采用Ф222.3mm鉆頭掃塞至2510.30m，主井眼增斜鉆進至設計A靶，下Ф177.8mm技術套管固井，固井采用一次注水泥雙凝水泥漿體系全井封固固井工藝。尾漿返至氣層頂界以上300.0m，低密度水泥漿返至井口。

三開水平段采用Ф152.4mm鉆頭鉆至設計B靶點，井身結構與套管程序設計見表2。

2 施工難點

（1）由于區塊存在潛在嚴重漏失特征，該井鄰井鉆井過程中易發生嚴重漏失。

（2）井壁不穩定，出現起下鉆不順暢。

（3）斜井段45°-65°形成巖屑床。

（4）鉆井周期長，泥漿中的有害固相含量高。

（5）井底溫度高（110-130攝氏度）、鉆井周期長，導致泥漿易老化。

（6）泥漿中的氣泡含量高，多為“針眼”泡對泥漿的性能影響嚴重，還極難去除。

3 復雜情況對策及技術措施

（1）從施工情況來看，出現漏失的井段多在劉家溝組，且都處在砂巖及泥巖的交接位置。漏失的類型也都不一樣，有砂巖滲透性漏失，也有巖層交接不好造成的裂隙性漏失。對于漏失主要采取預防為主的解決辦法。

a.在快進入劉家溝組時隨鉆加入單項壓力封閉劑、瀝青類藥品和小顆粒的復合暫堵劑，對漏失進行預防。

b.在漏失量大未出現失返情況時，可以用預水化24小時，含量12%左右的稠坂土漿備用，堵漏時配合超鈣、單封等小顆粒的材料進行隨鉆堵漏。

c.漏失嚴重出現失返，可下入光鉆桿，用配有單封及大小顆粒配比合理的稠坂土漿對漏層進行封堵。具體操作時可采用單凡爾小排量“擠”的方式對漏層進行封堵，擠入地層量控制在5-10m3。也可采用井內環空反循環承壓不超3Mpa的方式靜止堵漏。（關井堵漏方法交代清楚）

（2）杭錦旗工區的水平井目的層井下地層的應力釋放通常會造成井壁的剝落或垮塌。對于井壁失穩可采取：

a.提高井漿的抑制性，防止地層土分散導致的井壁失穩。

b.在井內沒有漏失的情況下，鉆進時觀察井內巖屑返出情況，如返出掉塊呈增大增多趨勢，將比重盡量提到設計上限。根據現場施工的情況看比重維持在設計上限，能有效控制地層的應力釋放，杜絕井壁失穩。

c.提高強封堵藥品的使用量，從而有效的對地層裂隙進行封堵，防止裂隙內填充的土相水化膨脹導致的井壁失穩。這里提到的強封堵藥品主要是含量大到50%以上的瀝青類。

（3）水平井周期長，由于進尺的不斷增加，井漿內的有害固相含量也隨之增加。有害固相含量的增加，對泥漿性能的影響極其嚴重：造成動塑比失調，攜巖性降低；磨阻和扭矩增大，定向鉆進及起下鉆困難；泥漿性能可控性差。對于有害固相的控制采用以下方法較為合理：

a.充分使用好振動篩，保證使用率大到100%。在進入造斜井段后，采取80-120目篩布配合使用的方式，從第一級固控開始盡量去除泥漿內的有害固相。

b.除砂除泥器的使用也要盡量大到100%，當然前提是保證對有害固相去除效率的情況下。

c.提密度之前保證固控設備全力運轉，盡量減少泥漿中的劣質固相，提密度至1.22之前，保證振動篩、清潔器、一臺離心機全力運轉。對于非加重漿，離心機的使用率要大到100%；而對于加重漿，應盡量做到1-2周/班，有害固相去除后，比重降低應及時調整回原比重。

d.固含、含沙的測定嚴格遵循操作規程，取樣時應該舀取從振動篩出來未通過除砂器的井漿。

4 認識及建議

（1）鉆井作業方在施工中要做好井漏預防及堵漏相關儲備，劉

家溝地層要低密度、適當降低排量鉆進，進入雙石層要及時調整鉆井液性能，嚴格控制失水，加強鉆井液的抑制性能，確保著陸及水平段施工順利。

（2）二開斜井段按照設計要求控制好鉆井液密度，維護好鉆井液性能，做好井壁穩定工作。

（3）加強泥漿潤滑性方面，具體做法是：首先加強潤滑劑的加量；其次是潤滑劑之間的配合使用。在定向井中一般定向時要混入廢機油，廢機油有很好的潤滑性。

（4）若老化嚴重時，應適當替換部分井漿，重新激活井漿的活性。

參考文獻

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