大52區塊五段制定向井優快鉆井技術

徐世輝

（中石化勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司 山東東營 257200）

摘 要：本文通過對我隊施工的大北24-斜21同臺井的現場資料分析，對大52區塊五段制井的特點及難點進行了分析，并從應用PDC鉆頭及合理使用牙輪鉆頭，優選鉆井液體系、以及井眼保護措施等方面給出了優快鉆井技術方案，形成了一套高效的鉆井模式。使該區塊5口井實現了安全、快速、優質鉆井，縮短了鉆井周期，降低了鉆井成本，對今后該區塊鉆井作業具有一定的指導意義。

關鍵詞：五段制井；軌跡控制；鉆井液

引言

大52區塊位于濟陽坳陷車鎮凹陷大王北鼻狀構造帶大52鼻狀構造中部。地層各層厚度大約為：平原組310m；明化鎮組620m；館陶組740m；東營組1050m；沙一段350m；沙二段440m。其中平原組地層巖性為粘土、砂質粘土、松散砂層，地質極軟，可鉆性強；明化鎮組地層巖性為泥巖、粉砂巖，地層極軟到中軟，可鉆性強，底部易吸水膨脹；館陶組地層巖性為棕紅色泥巖、灰白色砂礫巖互層，地層中軟到軟，可鉆性強，有不同程度的滲漏，底部的砂礫巖對鉆頭有損壞作用；東營組地層巖性為棕色及灰綠色泥巖、灰白色砂礫巖互層，可鉆性強，鉆速低于以上地層；沙一段為油泥巖、細砂巖、含礫砂巖不等互層、塊狀砂巖、灰質砂巖、灰質泥巖、油頁巖、頁巖；沙二段為濱淺湖相沉積，巖性主要為細砂質粉砂巖、粉砂質長石砂巖，少量巖屑砂巖。

一、一開

（1）444.5mm×320m

鉆頭選型及水眼：P2、水眼16*3、一開完立壓10MPa

200m后雙泵打鉆，開始劃眼。打完搞短起下至鉆鋌，若有明顯遇阻卡顯示，再搞一遍短起下鉆，保證下套管順利。

二、二開直井段：館陶組底部-東營組頂部有礫石層

（1）同臺井第一口大北24-斜21井直井段施工中，我隊選用的是型號為HJ437G的鑲齒牙輪鉆頭，鉆進時巖屑中礫石并不是很多，多于褐灰色泥巖層交錯出現。鉆頭選型及水力參數（HJ437G鉆頭、 Ф10mm*3水眼、立壓20MPa，鉆頭壓降11.79MPa），鉆至1710m后鉆時變慢起鉆。起出后，鉆頭內齒全部脫落，外齒磨損嚴重，軸承完好，軸承較好。

根據實鉆情況，我隊第二口井開始大膽選用HAT127鉆頭。鉆頭選型及水力參數（HAT127鉆頭、 Ф10mm*3水眼、立壓20MPa，鉆頭壓降11.79MPa），鉆至1723m后鉆時變慢起鉆。起出后，鉆頭牙輪磨損較嚴重，軸承較好，也打穿了礫石層。

因此，綜合比較，選用HAT127鉆頭。

（2）鉆具結構（小塔式鐘擺）：18米扶正器（214mm）。

（3）泥漿方法：雙路循環，PAM膠液維護；進入館陶組后，有滲漏，注意觀察好液面，跟足水。

（4）特殊措施：首先，掃完塞后吊打6根；1300m后有流砂層，跟不上壓，注意吊打；1650m開始，進入礫石層，注意扭矩，堅持吊打，觀察好鉆頭情況，鉆時明顯變慢后起鉆。

（5）起鉆投多點：根據5口井的多點情況，都是往210-220度方向斜，井斜角控制在1.5度內，水平位移在5-10m。

三、直-增-穩段

（1）在1710米下入PDC鉆頭，利用PDC鉆頭+動力鉆具+205mm扶正器，實現定向、復合一趟鉆，本井鉆頭選擇了海勝生產的M4365FL鉆頭，水眼采用了Ф12mm*4的方式，選擇四刀翼PDC鉆頭的原因是工具面相對穩定，方便定向。

通過采用近螺扶鉆具組合，解決以下兩個問題：

A.控制井身軌跡，使軌跡變化平滑；

B.利用螺旋扶正器修井壁，保證井眼規則。

（2）根據多點情況，定1根，提前扭方位，保證正位移。

（3）提前10-50m開始定向，定1根半，復合1根半，（10度/100米）。造斜點2050m，定到2200m，15度，（設計最大井斜20度，2950m開始降斜），復合鉆3根（2230m）看井斜變化趨勢。若增，可以不用定了；若減，定到22度2300m。注：井斜大了，可以早下降斜鉆具；井斜小了，后期不好定，工具面不穩、托壓，且動力鉆具使用時間長。因此，井斜可以稍微大點。復合鉆進，勤跟測斜情況。

（4）泥漿處理要點

a.泥漿比重執行設計下限，加重采用加重漏斗加重，加重幅度每周不超過0.03g/cm3。

b.東營組中下部（2700m）開始大幅度處理泥漿，用防塌劑，降失水劑等處理泥漿，失水降至4mL，緩慢加重至1.20 g/cm3，為進入沙河街做準備。起鉆前比重加至1.25 g/cm3。

四、降斜段：軌跡難控制

根據上趟鉆的定向情況，在井深2800m后難于定向，工具面不穩，托壓憋泵。故降斜段中采用常規鉆具組合：M5355L鉆頭+φ178mm鉆鋌+φ214mm扶正器+無磁鉆鋌+φ205mm扶正器。該鉆具結構降斜效果良好，8～10度/100m。雙扶正器組合可以減少方位的漂移。從這五口井可以看出，完鉆時方位均往50度方向靠，與設計方位可能偏差較大。

五、完井階段

為保證電測一次成功，完鉆后搞兩遍短起下鉆，沙河街組封塑料小球、土粉或潤滑劑。我隊施工的這個同臺井電測均很順利。電測完通井時可以回收塑料小球，重新封井底，保證了下套管的順利進行。

六、結論

綜上所述，可以得出以下幾點認識：

（1）直井段的防斜是井眼軌跡控制的第一步，應盡量打直，若直井段井眼軌跡偏差過大，勢必要對后續工作計劃作局部修改，造成被動。采用塔式鉆具組合，選用合適的鉆井參數和合理的技術措施，可有效防止井斜。

（2）由于是五段制井，井眼軌跡復雜，特別在降斜段附近易出現鍵槽，對后期起下鉆、完井作業造成困難。因此在定向段使用近螺扶鉆具組合，且有必要在底部鉆具組合上端加上一個欠尺寸扶正器或破槽器。

（3）鉆進過程中，鉆屑在造斜段及降斜段向下井壁沉積，在井斜較大的造斜段及降斜段，鉆具與井壁的接觸面較大，會增大鉆具的摩阻和扭矩，造成旋轉鉆具和起下鉆時摩阻較大，因此鉆井液必須具有良好的懸浮攜帶性和良好的潤滑性，以防粘卡發生。通過短起下鉆清除巖屑床，及時將井內的巖屑攜帶出地面，保證井下安全。

（4）運用成熟的鉆井技術是提高鉆井速度的重要手段，但是如何靈活的應用這些技術，是一個科學的實踐過程。只有提高操作人員的技術素質，并以科學嚴格的管理作保障，才能使先進的鉆井技術在鉆井施工過程中得以合理的運用，從而發揮其最佳效能，取得預期的效果。

參考文獻：

[1]鉆井手冊（甲方）編寫組，鉆井手冊（甲方）。北京：石油工業出版社，1990.

[2]劉希圣，鉆井工藝原理。北京：石油工藝出版社，1990.