小井眼鉆井技術在樁西區塊應用

甘贈國

摘 要：樁海潛山169區塊的部署開發是近年來勝利油田的一重大舉措，該區塊在古潛山八陡組和中生界頂部均鉆遇良好油氣顯示，表明該塊多層系含油，是油氣較為富集的區域。總結樁169-斜1和樁169-斜2井小井眼施工經驗，對出現的問題細致分析，并予以反饋，為該區塊的后續施工提供一些借鑒。

關鍵詞：小井眼；鉆井技術；流變性；抑制性；封堵性；

1 前言

一方面由于勝利油田開發逐年深化，另一方面由于國際低油價的影響，小井眼開發由于投資少、鉆井液用量少、排放廢棄物少等優勢，在勝利油田開采老區剩余油方面帶來了良好的經濟效益和社會效益，小井眼鉆井技術也受到越來越多的關注和重視。特別是將小井眼鉆井技術應用到灘海大位移井井，是該技術的又一大進步。

2 施工難點分析

以樁169-斜2井為例，該井為四開井，四開井眼為149.2mm*（4786-5458.29）m，井斜30.7度，位移（1962-2306）m，施工過程中面臨如下困難。

2.1 鉆具安全

小井眼施工具有環空間隙小，壓耗大，鉆具強度低等難點，給井下安全帶來極大隱患。

2.2 易形成巖屑床

一方面小眼井中，鉆桿接頭與鉆頭直徑相差很小，接頭外徑與井壁相切后，在鉆桿本體下側形成較大井眼，容易沉積巖屑。另一方面由于“上弦月效應”，鉆井液在井眼截面上形成流速分布上的差異化，加之重力作用使巖屑翻轉沉向下井壁，同時該井小井眼井段處于井斜30度穩斜段，井斜對巖屑運移影響較大，增加了形成巖屑床的可能。

2.3 井壁失穩

地質資料顯示在井段5245-5253m存在紅色泥巖，由于火成巖、泥巖地層交接性差，容易出現大顆粒掉塊，另一方面在斜井段，井眼的上側井壁處于懸空狀態，僅靠鉆井液的液柱壓力平衡地層應力和上井壁巖石的重力。當發生抽吸時，上井壁失去支撐，加劇了井眼的坍塌，一旦卡鉆，則會造成難以處理的復雜局面。

2.4 降摩減阻難度大

井眼尺寸小，小井眼段斜井段長水平位移處于1962-2306m之間，長達350 m以上，施工中鉆具緊貼井壁，產生的摩阻大，并且軌跡上下起伏不定，潤滑防卡難度很大。加大了阻卡風險。

3 鉆具組合優選及工程措施

鉆具組合應用動力鉆具配合高效鉆頭進行復合鉆井，特別選擇適合地層特點的鉆頭，可以顯著提高機械鉆速，優選鉆具結構為Φ149.2mmBit+Φ130mm（1.25）螺桿+Φ121mmDC無磁+MWD Φ89mmHWDP×10柱+Φ101.6mmDP。

主要措施技術有：選用101.6mm雙臺階非標鉆桿，降低鉆桿內循環壓耗，間接提高泵排量；雙臺階密封可有效防止高泵壓下的鉆具刺漏。

鉆具有計劃倒替，防止鉆具疲勞斷裂。每鉆進150m或鉆進48小時搞一次短起下，鉆進若摩阻變大或返砂較少時立即停鉆處理或搞短起下；下鉆遇阻不可強行提放，下壓不超過3t，上提不超過5t；減少滑動鉆進，以旋轉鉆具，破壞巖屑床；

4 鉆井液體系優化及技術對策

4.1 提高凈化效果、清除巖屑床措施

在施工過程中主要通過四方面來提高井眼凈化效果：

第一、改善鉆井液性能。通過降低鉆井液的流性指數n值，提高動塑比，來改善鉆井液攜巖能力；

第二、在現場設備及井下允許的情況下穩定排量15 L/s左右，提高返速，鉆井液在環空中上返速度越高，越有利于清除巖屑；

第三、利用鉆柱旋轉作用提高井眼凈化效果。在條件允許情況下盡量采用旋轉鉆進方式，以有助于清除巖屑床；第四、配合短起下鉆、分段循環等措施，以破壞、清除巖屑床，達到提高井眼凈化效果，清除巖屑床的目的。

4.2 降低扭矩和摩阻的鉆井液維護處理技術措施

本井四開小井眼段鉆進過程中，在鉆井液中使用油基潤滑劑Ⅱ型來提高鉆井液潤滑性，確保加量高于于3%，泥餅摩阻系數低于0.06，有效降低鉆柱的扭矩和摩阻，從而保證大位移小井眼井段施工扭矩摩阻在可接受范圍內。

4.3 降低流動阻力的鉆井液技術措施

四開前清理好循環罐，下鉆時分井段以清水頂替原鉆井液，下鉆倒底后加入2%PAC和1%磺酸鹽、1%SJ-1提高鉆井液粘度50-60s，確保四開起步鉆井液的清潔和低固相，具有較低流動阻力。施工過程中嚴格控制鉆井液流變性能。調整鉆井液切力及動塑比，控制鉆井液動塑比始終不低于0.3，保證鉆井液在技套環空內具有良好的攜巖能力，能及時將巖屑帶出地面。

5 現場應用效果

樁169-斜1井四開實際進尺450.65m，平均機械鉆速3.83m/h，樁69-斜2井四開實際進尺338.5m，平均機械鉆速4.23m/h。施工過程中克服了攜砂困難等困難，成功處理了井漏等復雜，順利完成施工任務。

參考文獻：

[1]令文學，靳恒濤，王立治，等.冀中興9區塊小井眼鉆井技術[J].石油鉆采工藝，2012，34（5）：22-24.

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