勝利油田車古271井大尺寸井眼鉆井技術

來延寧+王西峰

摘要：車古271井是勝利油田濟陽坳陷車鎮凹陷車西北帶埕南斷層下降盤一口重點勘探井，設計井深5820m。二開井眼尺寸346.1mm， 鉆井過程中存在地層易斜、井壁不穩定，易發生掉塊、坍塌、機械鉆速低等技術難點，通過優選鉆井參數、采用防斜、防塌防卡以及優快鉆井技術，優質快速地完成了該井大尺寸井眼鉆井施工任務 ，鉆井周期16天，平均機械鉆速13.9m/h ，測井、下套管、固井順利，創勝利油田在該區塊大尺寸井眼鉆井周期最短記錄。

關鍵詞：大尺寸；鉆井技術；車古271

1、概述

車古271井是位于勝利油田濟陽坳陷車鎮凹陷車西北帶埕南斷層，設計井深5820m，二開鉆遇地層依次為平原組、明化鎮組、館陶組、東營組、沙河街組。該井井身結構：φ660.4mm×230m+φ346.1mm×2900m+φ241.3mm×5403m+φ165.1mm×5820m 。

本井二開通過優化鉆具組合、鉆井參數和調整鉆井液性能，制定防斜打快措施，保證了良好的井身質量，PDC鉆頭快速安全鉆穿沙三段地層，實現了無阻卡起下鉆，電測、下套管、固井順利，大尺寸井眼平均機械鉆速13.90米/小時。

2、主要技術難點

2.1 二開井眼尺寸346.1mm，裸眼段長（230-2900m）。

大尺寸井眼裸眼施工段長、井壁穩定性差、機械鉆速低的問題十分突出，不但優快鉆井很難達到，而且已經嚴重影響到鉆井安全和施工周期，成為區域鉆井中的瓶頸問題。上部地層疏松，成巖性差，砂巖滲透性強，砂泥巖互層多，鉆速快，鉆進中易形成臺階；東營組泥巖層，易吸水膨脹縮徑，沙河街易塌地層掉塊嚴重，井徑不規則，導致PDC鉆頭易泥包及起下鉆阻卡；地層存在多壓力系統，從1.15-1.30g/cm3。該開次井眼尺寸大，環空返速低，鉆屑顆粒大，環空單位體積泥漿內鉆屑含量高，長裸眼鉆進過程中易出現壓差卡鉆、下鉆劃眼等復雜情況。

2.2東營組、沙河街組地層易井斜，井身質量控制難度大。

為了縮短鉆井周期，采用PDC鉆頭鉆進，由于PDC鉆頭為剛性整體鉆頭，鉆進中由于送鉆不均、地層頻繁換層軟硬交錯等因素極易造成井斜，而且一旦監控不力，將會很快造成井斜超標。

3、現場施工技術情況

3.1二開（230-2900m）長裸眼優快鉆進

3.1.1 （230.-1414m）優快鉆進技術措施

本井段使用塔式鉆具組合：Φ346.1mm牙輪鉆頭+Φ228.6mmDc×3根 +Φ203mmDc×6根（含無磁）+Φ177.8mmDc×9根+Φ127mmDp

采用SKG124牙輪鉆頭鉆進，鉆壓140-160KN，排量60L/S，頂驅轉速90-120r/min。在大井眼長裸眼鉆進過程中，堅持雙泵打鉆，大排量鉆進，滿足沖刷井壁和攜砂要求，降低環空巖屑的濃度。鉆速快的井段，應嚴格控制鉆壓，防止井斜，處理好砂泥巖界面，均勻送鉆，防止形成臺階，快速鉆進段接立柱應劃一遍眼，保證井眼暢通。

3.1.2（1414-2900m）優快鉆進技術措施

Φ346.1mmPDC+Φ228.6mmDc×3根+Φ203mmDc×3根（含無磁）+Φ311mm扶正器+Φ177.8mmDc×3根+Φ127mmDp

采用海勝S5365LB型PDC鉆頭鉆進，鉆壓60-80KN，排量55 L/S，頂驅轉速90-100r/min。在大井眼長裸眼鉆進過程中，堅持雙泵打鉆，大排量鉆進，滿足沖刷井壁和攜砂要求，降低環空巖屑的濃度。施工期間堅持每鉆進400m短起下一次、每兩次短起后，要進行一次長的短起，把前兩次短起井段拉暢通，直到井眼暢通無阻再下鉆到井底繼續鉆進。

充分發揮PDC的優勢，考慮到鐘擺鉆具是利用切點以下鉆柱產生橫向分力將鉆頭壓向井壁低的一側，以達到防斜和逐步減小井斜的效果，因其關鍵是切點的位置和切點到鉆頭的剛性，鐘擺力糾斜技術在地層傾角不大的地區應用效果較好，及時采取吊打措施可以糾斜，目前只有鐘擺鉆具能提供較大的鐘擺力克服地層的造斜傾向，在地層傾角不太大的易斜地區，鐘擺鉆具仍是重要的防斜技術。

在進入沙二段泥巖地層前應提高泥漿比重1.30g/cm3，以力學作用穩定井壁，防止泥巖膨脹引發縮徑卡鉆。

3.1.3現場應用效果

本井段優快鉆進中為更加有效的提高排量，在上部直井段用聚合物鉆井液體系，在鉆井液低密度、低粘切、低固相和適當失水情況下提高排量，，向水力破巖要效益，能明顯提高鉆井速度，也有利于井壁的穩定，提高綜合效。本井大尺寸井眼鉆井周期16天，最大井斜1.270，井底水平位移15.82米，平均機械鉆速13.9米/小時，并實現了無阻卡短起下，測井、下套管順利，固井質量優質。

4 結論與建議

1、大尺寸井眼使用PDC鉆頭配合鐘擺鉆具，能大幅度提高機速、

保證井身質量、降低鉆具負荷、縮短鉆井周期，能明顯加快鉆井施工進度。

2、大井眼井段館陶組以上地層最好在使用牙輪鉆頭應用打吊結合，防斜打直打快效果良好，配合必要的短起下鉆，減少卡鉆等復的發生。endprint