淺析水平井優快鉆井技術工藝在義901-平2井的應用

摘要：本文主要結合義901-平2井實際，從施工工藝、鉆井液工藝等方面對其采用優快施工工藝進行了論述，以期為同類型鉆井施工提供技術參考。

關鍵詞：鉆井技術;軌跡控制;鉆進參數優化;泥漿工藝;水平井

水平井是指井眼軌跡井斜角達到90°左右，并且繼續延伸一定長度的定向井。水平井技術發展很迅速，并且應用也逐漸擴大，從最初的定向救援井，發展到現在的大位移水平井、水平分支井、側鉆水平經、徑向水平井。由于水平井的合理利用，使得大批老井復活，并且使許多具有氣頂和低水的油藏得到了有效開采。水平井的突出優點是井眼穿過油層的長度長，所以油井的單井產量高。義901-平2井位于濟陽坳陷沾化凹陷渤南洼陷義901塊，鉆探目的是開發沙三段94砂層組油藏發。該井設計井深3245.68米（垂深2937），2個靶點，靶半高1米，半寬5米，本井是一口新區開發生產井，地質分層還不是很成熟，增加了施工的難度，同時，本井裸眼段較長，施工靶點多，要求精度高。在施工中利用無線隨鉆、PDC配合復合鉆進等技術，采用優質的鉆井液體系，僅用34天1小時就完成了該井施工任務，創渤南地區同區塊同類型井較高水平。

1井深結構

2施工工藝

2.1直井段（0-2683.03）

保直是直井段施工的重點。表層采用單泵一檔吊打鉆鋌開孔，后改二檔雙泵30-40KN吊打，一開完鉆后投測，確保井斜在0.5°以內。

二開采用如下鉆具組合：HAT127鉆頭+7′鉆鋌*3柱+7′無磁鉆鋌+5′加重鉆桿*6柱+5′鉆桿。二開下鉆到底后，先掃水泥塞，采用一檔吊打，把鉆鋌吊打出套管后，采用轉盤二檔鉆進，鉆頭采用HAT127，鉆進排量34L/S，50KN以內鉆壓吊打，清水鉆進到1700米后改小循環，改小循環200m后待泥漿性能調整好，及時進行測斜，確保井身質量。在鉆進至2000米時，起鉆換四翼PDC鉆頭，在換用新鉆頭下鉆快接近井底時，我們采用小排量開泵，1檔啟動鉆盤，慢慢下放到井底，再用30-50KN的鉆壓磨合鉆頭約半小時后，逐漸加壓至正常鉆壓鉆進。用PDC鉆頭后，平均鉆速為17m/h，由于鉆頭的合理選用，不僅大大提高了機械鉆速，同時節省了起下鉆時間。提高了鉆頭的使用效率。測斜結果直井段最大井斜1.5°。

2.2增斜段（2683.03-3070）

在井深2683.03m開始造斜。鉆具結構：PDC+φ172螺桿鉆具（1.5°） +431*410（轉換接頭）+172無磁鉆鋌+懸掛+無磁承壓+加重鉆桿6柱 +5′鉆桿。定向初期，為方便定向作業容易擺工具面，選用HJ517牙輪鉆頭，下鉆到底后，先采用小鉆壓、小排量確保工具面穩定，鉆至2730米時，井斜14.5度，然后起鉆換用PDC鉆頭，鉆速明顯提高，鉆至3070米時，井斜達到90.2°，方位53.9°，完成增斜任務。

2.3穩斜段（3070-3198）

增斜段完成后，根據定向作業隊預計，即將進入A靶，提前將井斜角調整到合適的數值，保證矢量中靶，鉆至3079.3米時，中A靶，垂深2937.52米，水平位移246.16米，方位54度，靶心距1米，然后直接復合鉆進行穩斜（鉆壓60KN、鉆盤轉速61r/min、排量28L/S），鉆進施工中，堅持3根測1次井斜，在測斜的過程中發現井斜增長的較快（57米內井斜增加3.08°），開始“打一劃一”，效果比較好，在穩斜段主要用HJ517牙輪鉆頭，完鉆井深為3198米。

3.鉆井液工藝

0-405m。由于本段地層膠結疏松，井徑大，鉆屑攜帶困難。因此，在鉆進中我們根據井下實際不斷補充提粘劑，保持鉆井液具有較強的攜帶和懸浮能力，滿足大井眼鉆進需要。

405-2683.03m。在該井段中由于地層的成巖性差，泥巖性較軟且砂層發育。為了防止坍塌卡鉆，我們的鉆井液主要以抑制地層造漿，攜帶巖屑，防止泥巖縮徑來配置，確保安全生產。

開鉆將鉆水泥塞污染的鉆井液放掉，其余的鉆井液經地面凈化處理后作正常鉆進使用。鉆進中及時補充濃度為2%MMH稀膠液，細水長流維護鉆井液，盡量不單獨加清水，增強鉆井液的抑制性。井深1700米改小循環后，及時調整鉆井液性能達到設計要求。在正常維護及處理鉆井液的處理劑中按比例配成膠液加入，防止了處理劑在完全生效前就被固控設備除去。我們還利用NPAN來調整鉆井液粘度，調節流變性，利用MMH抑制頁巖，巖屑分散，合理控制濾失，確保了井眼的清潔。我們所擁有的良好固控設備和高的運轉率嚴格控制鉆井液中的劣質固相含量和低密度固相。振動篩，除砂器，除泥器與鉆井泵的同步運轉也保證了鉆井液的質量。

2683.03-3198m。首先我們還是利用NPAN來調整鉆井液粘度，利用MMH調節流變性，抑制頁巖，巖屑分散，合理控制濾失，同時還加足防塌劑確保了井眼的穩定。在進入沙河街組地層前，我們采取了有利的措施來強化防塌。一是提高鉆井液濾液的抑制性，防止泥頁巖吸水膨脹;二是使用聚合醇等防塌劑形成化學固壁作用;三是利用瀝青類，非滲透類處理劑等進行物理封堵，提高地層的承壓穩定能力;四是盡量降低鉆井液的濾失量，形成良好的泥餅。定向前，加入原油潤滑劑10%，轉化為正電膠潤滑鉆井液。進入油氣層前50m，加入陽離子乳化瀝青油層保護劑。井深2500m時，加入磺化類處理劑，控制鉆井液高溫高壓失水不超過15ml。

4結論

直井段施工保直是關鍵，為下步施工打下良好的基礎。在定向段成功地使用了PDC。一直以來，用PDC定向存在工具面控制難的問題，在本井中采用小鉆壓均勻送鉆，小排量鉆進的方式解決了這一問題。針對不同地層及時調整泥漿性能。在施工中，加強坐崗，勤測量泥漿性能，以便根據實際情況及時調整性能進行，防止井下復雜。本井穩斜井段更換鉆具結構頻繁，最終還是利用PDC+復合鉆進技術解決了問題，這說明在決定起鉆前多調整鉆進參數以解決問題的重要性。

參考文獻：

[1]陳庭根，管志川.鉆井工程理論與技術.東營：石油大學出版社，2012

[2]勝利石油管理局.鉆井技術培訓教材，2009

[3]趙金州，張桂林.鉆井技術手冊.中國石化出版社，2013

作者簡介：

肖永軍（1985—），男，山東省泰安市人，大學本科，工程師。