孤東非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究

高豐　陳永生

摘 要：通過(guò)分析研究孤東館上、館下地層構(gòu)造和巖性特點(diǎn)，優(yōu)化鉆頭選型；組配適合區(qū)塊特點(diǎn)的鉆井液體系，研究制定潤(rùn)滑、防塌鉆井液體系的配伍，為安全施工提供保障；分析地質(zhì)因素，從井身結(jié)構(gòu)、鉆井參數(shù)、鉆具結(jié)構(gòu)、鉆井過(guò)程管理和控制，加快井身軌跡控制；并結(jié)合已鉆的孤東6-3平1井等井的現(xiàn)場(chǎng)資料，研究出一整套適合該區(qū)塊非標(biāo)井施工特點(diǎn)的優(yōu)快鉆井技術(shù)，形成了一套高效的區(qū)域鉆井模式。

關(guān)鍵詞：鉆頭選型；鉆井液體系；軌跡控制

1 概況

1.1 國(guó)內(nèi)同類技術(shù)研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)

小井眼鉆井的迅速興起主要出于以下幾個(gè)目的：小井眼鉆井的初期投資較小，包括使用較小的鉆機(jī)、較小的井場(chǎng)、較細(xì)的管材、較少的水泥及鉆井液和燃料、較少的搬運(yùn)費(fèi)、較少的勞動(dòng)費(fèi)用。減少鉆機(jī)鉆柱重量就是減少鉆機(jī)租用費(fèi)，而減少井眼容積就是減少泥漿、水泥及套管費(fèi)用。用小井眼鉆井技術(shù)在普通井眼里加深鉆井，可大大節(jié)約成本。

1.2 存在的問(wèn)題

小井眼鉆井會(huì)導(dǎo)致套管與井壁之間間隙小，水泥環(huán)薄確又要滿足壓裂、算酸化等后期作業(yè)，水泥漿流動(dòng)阻力大，施工泵壓高，易壓漏地層，頂替效率低等許多問(wèn)題；三開(kāi)井眼與技套間隙小，與油套間隙小，環(huán)空壓耗大；三開(kāi)小尺寸鉆頭易磨損；三開(kāi)油套無(wú)接箍，掛尾管、固井等安全隱患多，施工難度大。

2 鉆井技術(shù)措施

2.1 鉆井液技術(shù)對(duì)策及方案

該地區(qū)館上及以上地層遇水后極易分散、膨脹，造漿極強(qiáng)，易造成上部地層泥頁(yè)巖縮徑、阻卡、泥包鉆頭等復(fù)雜情況。鉆井液主要以提高鉆井液抑制性、控制固相含量、保證鉆井液良好的流動(dòng)性和較強(qiáng)的攜巖能力為目的。

2.1.1 一開(kāi)（0～321m），小循環(huán)開(kāi)鉆

清水開(kāi)鉆，自然造漿，鉆完設(shè)計(jì)井深后要進(jìn)行充分循環(huán)和通井。

2.1.2 二開(kāi)（321～1502m），使用聚合物鉆井液體系

配方：一開(kāi)井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（0.5～1）%鉆井液用改性銨鹽+（1～1.5）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+（1.5～2）%鉆井液用防塌降黏降濾失劑。館陶組及以上地層主要以控制粘切為目的，防止糊井眼，加完重后的鉆井液粘度控制在50s以內(nèi)。鉆進(jìn)至井深1000m～1100m時(shí)，預(yù)處理鉆井液，處理鉆井液前嚴(yán)格控制粘切及固相含量。

2.1.3 三開(kāi)（1502～2500m～完鉆），聚合物鉆井液→封堵潤(rùn)滑防塌鉆井液

配方：二開(kāi)井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（1～1.5）%鉆井液用天然高分子降濾失劑+（1.5～2.5）%鉆井液用防塌降黏降濾失劑 +（2～3）%無(wú)熒光白油潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑。本段鉆遇地層為館下段、東營(yíng)組。鉆井液的主要任務(wù)為防塌、防噴、保護(hù)油氣層。

2.2 工程技術(shù)方案

為了保證套管下入順利，一開(kāi)完鉆后做好短起下鉆。起鉆前投入多點(diǎn)，監(jiān)測(cè)井斜，為后續(xù)作業(yè)提供依據(jù)。二開(kāi)合理選擇直井段和定向段鉆具結(jié)構(gòu)，優(yōu)化鉆井參數(shù)。多進(jìn)行短起下鉆，修復(fù)井壁。三開(kāi)過(guò)程中滑動(dòng)鉆及復(fù)合鉆交互鉆進(jìn)，無(wú)線隨鉆測(cè)量?jī)x隨鉆檢測(cè)，鉆進(jìn)中必須依據(jù)井斜、方位變化情況及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，確保井眼軌跡良好。鉆遇礫石地層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿泵排量，同時(shí)提高鉆井液粘度至45s以上，以滿足攜砂要求。同時(shí)加強(qiáng)該段井眼的短程起下鉆，確保井眼暢通。

2.3 完井作業(yè)、掛尾管

非常規(guī)井眼（改設(shè)計(jì)241.3mm井眼為254mm井眼后增大了193.7mm套管與井眼間隙）與常規(guī)井眼二開(kāi)測(cè)井、固井完井作業(yè)順利，固井質(zhì)量良好；三開(kāi)掛尾管作業(yè) （下Φ139.7mm無(wú)接箍油層套管） ，為保證三開(kāi)完井作業(yè)順利井隊(duì)主要做好如下工作：

①由于本井下的油層套管絲扣為無(wú)接箍直連扣，提前調(diào)試好氣動(dòng)卡瓦，準(zhǔn)備好足夠的提升短節(jié)（4個(gè)）以及上提升短節(jié)用的鏈鉗保證短節(jié)扣上到位；②準(zhǔn)備好安全卡瓦，每根都打上安全卡瓦做到萬(wàn)無(wú)一失；③懸掛器以上的送鉆鉆具稱好重，為倒扣提供懸重依據(jù)；④提前與廠家溝通，選擇合適的鉆具通徑規(guī)，保證下井鉆具通好徑；⑤與套管廠家聯(lián)系好選擇合適的上扣扭矩；⑥保證泥漿罐能單個(gè)使用，測(cè)量好罐的體積，保證替漿時(shí)的準(zhǔn)確性。

孤東區(qū)塊非標(biāo)井優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用6口，機(jī)械鉆速逐步提高7%，鉆井周期穩(wěn)步提高22.70%，井隊(duì)綜合效益盈利60余萬(wàn)元。隨著該技術(shù)的不斷完善，機(jī)械鉆速還會(huì)提高，鉆井周期會(huì)逐漸縮短，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加可觀。

3 結(jié)論及建議

①通過(guò)對(duì)上述技術(shù)的研究與應(yīng)用，鉆井速度得到逐步有效加快，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效果，已初步形成了孤東非標(biāo)井的配套鉆井技術(shù)；②已成熟聚合物鉆井液體系有效抑制泥頁(yè)巖的坍塌，同時(shí)提高地層承壓能力，確保了孤東區(qū)塊施工井的井壁穩(wěn)定；③通過(guò)幾口非標(biāo)井施工，在三開(kāi)對(duì)牙輪鉆頭方面進(jìn)行了優(yōu)選，同時(shí)在高效PDC鉆頭方面也進(jìn)行了很好探索并有望取得突破；④通過(guò)優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)、完井方案，杜絕了復(fù)雜、事故，減少了非生產(chǎn)時(shí)間；⑤雖然以上幾口井在三開(kāi)對(duì)牙輪鉆頭方面進(jìn)行了優(yōu)選，但根據(jù)三口井實(shí)鉆來(lái)看下部地層雖然含礫石但膠結(jié)很疏松，可在高效PDC鉆頭方面進(jìn)行探索從而取得突破，也可有效杜絕井下掉牙輪事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙金洲，張桂林.鉆井技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2017.

[2]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問(wèn)題[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.