防斜打快技術(shù)在長(zhǎng)深10井的試驗(yàn)應(yīng)用

季菊香

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津300452）

1 長(zhǎng)深10井基本情況

長(zhǎng)深10井是部署在松遼盆地南部長(zhǎng)嶺斷陷乾安洼陷帶新立火山巖頂面構(gòu)造高部位上的一口風(fēng)險(xiǎn)探井，原設(shè)計(jì)井深5200m，后補(bǔ)充設(shè)計(jì)井深至5900m，實(shí)際完鉆井深5882.00m，主要目的層營(yíng)城組。該井位于吉林省松原市前郭縣長(zhǎng)山鎮(zhèn)新立屯西南4.4km。

1.1 鉆井目的

（1）揭示長(zhǎng)嶺乾安洼陷地層發(fā)育情況，了解生、儲(chǔ)、蓋組合關(guān)系，落實(shí)長(zhǎng)嶺乾安洼陷油氣資源。

（2）鉆探深部火山巖體，建立火山巖巖相、火山巖巖性地震響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，為下步對(duì)長(zhǎng)嶺斷陷火山巖勘探提供依據(jù)。

（3）了解新立火山巖體含油氣情況。如果該火山巖體獲得突破，對(duì)整個(gè)長(zhǎng)嶺北部洼陷下步勘探部署具有重要的指導(dǎo)意義。

1.2 井身結(jié)構(gòu)

長(zhǎng)深10井設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)：一開?660.4mm井眼、?508mm表層套管下深100m，二開?444.5mm井眼、?339.7mm技術(shù)套管Ⅰ下深1400m，三開?311.2mm井眼、?244.5mm技術(shù)套管Ⅱ下深3300m，四開?215.9mm井眼、?139.7mm油層套管下深5897m。

長(zhǎng)深10井實(shí)際井身結(jié)構(gòu)：一開?660.4mm井眼、?508mm表層套管下深101.07m，二開?444.5mm井眼、?339.7mm技術(shù)套管Ⅰ下深1390.69m，三開?311.2mm井眼、?244.5mm技術(shù)套管Ⅱ下深3271.68m，四開?215.9mm井眼、?139.7mm油層套管下深5637.64m。

1.3 長(zhǎng)深10井地質(zhì)分層及巖性描述（見表1）

2 防斜打快技術(shù)應(yīng)用

2.1 復(fù)合鉆井技術(shù)應(yīng)用

長(zhǎng)深10井三開F311.2mm井眼采用螺桿加進(jìn)口瑞德DSX713M～A3 PDC鉆頭復(fù)合鉆井技術(shù)。復(fù)合鉆井與牙輪鉆進(jìn)相比提速效果明顯，見表2，在同層位相比機(jī)械鉆速提高77%，同時(shí)鉆進(jìn)中扭矩較小，避免了井下復(fù)雜的發(fā)生；直螺桿加PDC鉆進(jìn)，小鉆壓高轉(zhuǎn)速對(duì)控制井斜效果明顯，既提高機(jī)械鉆速的同時(shí)又起到降斜防斜作用，復(fù)合鉆進(jìn)進(jìn)尺59.22m，井斜由2.55°降至2.17°；復(fù)合鉆井由于井下復(fù)雜結(jié)束試驗(yàn)，雖復(fù)合井段不長(zhǎng)，但鉆速較快，通過長(zhǎng)深10井F311.2mm井眼復(fù)合鉆井試驗(yàn)，了解了長(zhǎng)深區(qū)塊地層巖性特點(diǎn)，并且探索了引進(jìn)PDC鉆頭鉆登婁庫的經(jīng)驗(yàn)。

2.2 氣體鉆井技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)

長(zhǎng)深10井進(jìn)行了氣體欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)，試驗(yàn)采用鉆具組合：“?215.9mm牙輪鉆頭+?178mm箭型止回閥×2個(gè)+?178mmDC×6根+?165mmDC×6根+?159mmDC×9根+?139.7（?127）mmDP”塔式鉆具組合，使用江漢生產(chǎn)的類型為?215.9mmHIJ537GH及HJT617GH牙輪鉆頭。試驗(yàn)施工井段3273.00～4196.61m，層位：登婁庫組，進(jìn)尺923.61m，總鉆時(shí)間174.4h，平均機(jī)械鉆速5.30m/h。氣體鉆井鉆頭使用及進(jìn)尺情況見表3。

表1 長(zhǎng)深10井地質(zhì)分層及巖性描述

表2 長(zhǎng)深10井常規(guī)鉆進(jìn)與復(fù)合鉆進(jìn)效果對(duì)比

表3 長(zhǎng)深10井氣體欠平衡技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)鉆進(jìn)數(shù)據(jù)

應(yīng)用試驗(yàn)效果分析：

（1）長(zhǎng)深10井是吉林油田第一次應(yīng)用氣體鉆井試驗(yàn)，平均機(jī)械鉆速5.30m/h，是常規(guī)鉆井的5倍，在試驗(yàn)中，可以看到吉林長(zhǎng)深區(qū)塊登婁庫組上部地層，出水量較小，較適于進(jìn)行氣體鉆井，為吉林超深井提速找到了一條可行之路。

（2）長(zhǎng)深10井氣體鉆井進(jìn)尺923.61m，鉆進(jìn)周期為13.67d，同比常規(guī)鉆井節(jié)省近40d，氣體鉆井共使用鉆頭3只，與設(shè)計(jì)比節(jié)省鉆頭5只，平均單只鉆頭進(jìn)尺307.87m，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)深氣田登婁庫組地層單只鉆頭進(jìn)尺的歷史性突破。

（3）氣體鉆井試驗(yàn)井段3830m發(fā)現(xiàn)井斜達(dá)到11.92°后，控壓控速鉆進(jìn)，直至氣體鉆井結(jié)束，井斜穩(wěn)定在9.08°，控斜效果顯著。

（4）氣體鉆進(jìn)井段共點(diǎn)火5次，即達(dá)到了發(fā)現(xiàn)保護(hù)低壓儲(chǔ)層的目的，又進(jìn)行了產(chǎn)層氮?dú)忏@進(jìn)試驗(yàn)。

2.3 水包油鉆井液欠平衡鉆井技術(shù)應(yīng)用

長(zhǎng)深10井儲(chǔ)層采用水包油欠平衡鉆進(jìn)，完鉆井深5882.00m。 鉆 進(jìn) 井 段 4196.61～5882.00m；進(jìn) 尺1685.39m，純鉆時(shí)間1504.58h，機(jī)械鉆速1.12m/h，層位∶登婁庫—營(yíng)城組。

2.3.1 鐘擺鉆具降斜效果分析

氣體鉆井結(jié)束后井底井斜為9.08°，為滿足后期施工需要及保障井身質(zhì)量，水包油鉆井液欠平衡鉆井首只牙輪鉆頭使用了“F215.9mmHJT637GH牙輪鉆頭×0.24m+?159mmJHF×1個(gè)+?159mmDC×2根+?214mmSTB×1.38m+?159mmDC×1根+?214mmSTB×1.38m+?159mmSJ×4.14m+?159mmDC×24 根+?139.7mm（?127mm）DP”鐘擺鉆具組合。從表4可以看出使用鐘擺鉆具組合取得了較好降斜效果，進(jìn)尺100.26m，井斜由9.08°降至了8.10°，但也可以看出鐘擺鉆具組合使用鉆壓較低，機(jī)械鉆速為0.73m/h，僅為水包油鉆井液欠平衡施工井段平均機(jī)械鉆速1.12m/h的65%。

2.3.2 光鉆鋌大鉆壓防斜打快技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)

表4 長(zhǎng)深10井鐘擺鉆具降斜效果數(shù)據(jù)

由于鐘擺鉆具機(jī)械鉆速偏低，于4296.87～5259.00m井段更換了滿眼鉆具組合鉆進(jìn)，進(jìn)尺962.13m，純鉆時(shí)間830.17h，機(jī)械鉆速1.16m/h，井斜由8.10°降至7.71°，起到了較好的穩(wěn)斜效果。后期由于裸眼段長(zhǎng)，井眼曲率變化較大等因素，使鉆井扭矩過大，于5259.00m開始進(jìn)行了光鉆鋌大鉆壓防斜打快技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)。

在井斜控制上，通常認(rèn)為只有小鉆壓甚至“吊打”才能預(yù)防和糾斜效果，否則會(huì)引起更大井斜。而光鉆鋌大鉆壓防斜技術(shù)正好與此相反，在控制井斜時(shí)要求加大鉆壓，以便使底部鉆具組合發(fā)生螺旋屈曲后而處于渦動(dòng)狀態(tài)，從而產(chǎn)生動(dòng)力學(xué)防斜打快的效果[1]。

長(zhǎng)深10井于5259.00～5882.00m進(jìn)行了光鉆鋌大鉆壓防斜打快技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)，鉆具組合為“?215.9mmBIT×0.24m+?159mmJHF×1 個(gè) +?159mmSJ×4.14m+?159mmDC×27根+?139.7mm（?127mm）DP”，使用鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓180kN，轉(zhuǎn)數(shù)60r/min，進(jìn)尺623.00m，純鉆時(shí)間537.75h，機(jī)械鉆速1.16m/h，井斜由7.71°降至4.73°，起到了較好降斜效果。

從圖1可以看出，在長(zhǎng)深10井?215.9mm井眼整個(gè)施工過程中：

（1）氣體鉆井井段，機(jī)械鉆速較快，但井斜增大趨勢(shì)明顯，通過控壓控速起到了一定的控制井斜效果。

（2）采取鐘擺鉆具組合降斜效果明顯，但鉆進(jìn)時(shí)鉆壓低，機(jī)械鉆速較慢。

（3）滿眼鉆具組合施工井段，機(jī)械鉆速較快，取得了較好穩(wěn)斜效果。

（4）光鉆鋌大鉆壓鉆井井段，機(jī)械鉆速較快，降斜效果明顯。

圖1 長(zhǎng)深10井?215.9mm井眼井斜變化曲線

3 總結(jié)與認(rèn)識(shí)

（1）根據(jù)長(zhǎng)深區(qū)塊地層巖性特點(diǎn)，探索選型PDC鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)，在登婁庫F311.2mm井眼鉆井施工能夠取得較好防斜提速效果。

（2）氣體鉆井提速效果明顯，且吉林長(zhǎng)深區(qū)塊登婁庫組上部地層，出水量較小，較適于進(jìn)行氣體鉆井。

（3）鉆井深層采用鐘擺鉆具組合進(jìn)行糾斜，效果明顯，但機(jī)械鉆速較慢，在條件允許情況下，應(yīng)研究探討其它糾斜措施。

（4）光鉆鋌大鉆壓防斜打快技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)在本井取得了較好效果，在鉆井深層糾斜時(shí)可嘗試此種方法糾斜。