順北1-9井鉆井工程施工分析

王才學（中石化勝利石油工程塔里木分公司，新疆 庫爾勒841000）

1 井身結構概述

順北1-9井于2017年04月18日21:00一開使用Ф346.1mm(135/8″)KS1952SGRT 型鉆頭鉆至1998m 達到一開設計井深起鉆，下入Ф273.1mm(103/4″)表層套管，管鞋下深1997.56m；2017年04 月27 日14:00 二開，Ф250.88mm 鉆頭(97/8″)鉆達二開井深6800m 起鉆，下入Ф193.7mm(75/8″)技套，管鞋下深6798.15m；2017 年6 月22 日22:00 三開，Ф165.1mm（61/2"）鉆頭鉆至井深7374m 起鉆，下入Ф139.7mm(51/2″)尾管，管鞋下深7372.74m；2017 年7 月30 日22:00 四開，Ф120.65mm（43/4"）鉆頭鉆至井深7630m轉入測試，建產完井。

2 各開井段鉆井施工

2.1 導管施工（0.00～53.35m）

本井井導管由鉆井隊施工完成，2016年04月16日11:30開始打導管，04 月16 日13:30 鉆至53.35m 完，起鉆下508mm 導管至53.35m。

2.2 一開井段作業（53.35～1998.00m）

2017 年04 月18 日19:00 下入Ф346.1mmKS1952SGRT 鉆頭探水泥塞頂位于27m，塞長26.35m，低鉆壓大排量掃完水泥塞后，循環完。2017 年04 月18 日21:00 一開，2017 年04 月20 日16:00一開完鉆，中完井深1998m，鉆遇地層為上新統庫車組、康村組。

一開井段地層松散，機械速度高，但地層膠結性差，易垮塌。應充分利用水力破巖作用，提高機械速度。為保證井眼開直，首先進行井架校正三點一線，使轉盤中心偏差在5mm之內。前50m和鉆鋌在出套管前采用輕壓吊打，低轉速，小排量，避免將表層沖垮；排量隨鉆頭離導管鞋距離增加而升高。在保證井眼開直的同時做好劃眼工作，加強對鉆井液性能的維護處理，充分利用好固控設備，一開表層套管設計1999m，鑒于周圍施工的井下表套困難，在鉆進時鉆具組合中加入346mm 扶正器鉆進，按200-300m 進行一次短起下作業，大排量沖洗井壁，保證井眼平滑，φ273.1mm表層套管順利下到位。

鉆具組合為：346.1mmPDC+244mm螺桿+630*730+228.5鉆鋌1根+731*630+344mm扶正器+631*520+190.5mm鉆鋌13根+無磁坐鍵+177.8無磁+411*BHDH550+139.7mm非標鉆桿

鉆進參數：鉆壓:20～40KN；轉速:100RPM；排量:50～65L/S；泵壓:6～12MPa。

鉆井液性能：密度1.08～1.12g/cm3,粘度82-86s。

一開井段進尺1944.65m，純鉆時間15h，平均機械鉆速129.64m/h，生產時間總臺時209.04h，折合0.29臺月。

2.3 二開井段作業（1998.00～6800.00m）

在二開開鉆前用250.88mm 型號為HAT127 的牙輪鉆頭掃水泥塞及套管附件，為避免附件破碎成大塊造成卡鉆或影響下一只鉆頭正常使用，鉆表層套管附件時控制鉆壓在20-40KN左右。當鉆完水泥塞接觸新地層時，開始調整參數，上部康村組地層松軟，機械鉆速較高。采用較高轉速、大排量，轉速80rpm，排量60L/S左右，保證巖屑及時返出，井內清潔。

4 月26 日做地破試驗，井深2007m，泥漿密度1.14g/cm3，地層破裂壓力21.8MPa，換算得地層承壓當量密度2.25g/cm3。

起鉆下入250.88mm 江鉆KS1952SGRT 的PDC 鉆頭，噴嘴22*7，鉆具組合為鐘擺鉆具：250.88mmPDC+197mm 螺桿+190.3mm 鉆 挺1 根+248mm 扶 正 器+190.3mm 鉆 挺11 根+177.8mm 無磁鉆挺1根1+139.7mm非標鉆桿。

2017 年6 月6 日22:00 二開完鉆,中完井深6800m。二開井段1998-6800m，進尺4802m,純鉆時間572.5h，實際機械鉆速8.39m/h，超設計機械鉆速2.95m/h，提高率54%，總臺時1690 小時，折合1.88臺月。

2.4 三開井段作業（6800～7374m）

本井段鉆穿桑塔木侵入體進入恰爾巴克組，主要巖性為褐灰色、灰綠色、灰色泥巖，褐灰色、灰色灰質泥巖與黃灰色、灰色泥灰巖不等厚互層，灰色、淺灰色凝灰巖，灰綠色、灰黑色輝綠巖，灰色、深灰色泥巖夾黃灰色、灰色、淺灰色泥灰巖，淺灰色泥質灰巖，灰色泥灰巖，棕褐色、紅棕色灰質泥巖，紅棕色、褐灰色泥晶灰巖。重點是輝綠巖地層防漏防卡、與地質密切配合，卡準地層，施工中做好防防漏、堵漏、防掉塊卡鉆和防井壁剝落。

三開采用165.1mmHA136 鋼齒牙輪鉆頭掃塞，充分地將井底的水泥塞及附件清掃干凈后起鉆，為下趟鉆下入新鉆頭提供良好的井眼條件。2017年6月22日22:00三開。考慮到井下安全、鉆具安全，鉆具組合中未帶扶正器，同時在鉆侵入體井段，為預防出現井下復雜造成鉆具風險，待鉆穿侵入體井段起鉆更換鉆頭時再下入扶正器。

三開奧陶系桑塔木組火成巖侵入體發育，巖性為蝕變凝灰巖、輝綠巖。其中輝綠巖破碎、均質性差、裂縫發育，存在井漏風險，密度高達3.02g/cm3、質硬、有磁性，鉆進過程中極易掉塊垮塌、憋鉆造成扭矩波動、鉆具損傷，同時存在卡鉆的風險。保證井下安全，把握”“防塌為主、兼顧防漏，提前預防，減少應力破壞”的原則，從工程、泥漿兩方面入手，提前做好鉆侵入體的技術措施，做好防卡防塌防漏工作。

由于PDC鉆頭以及扶正器在侵入體井段產生較大扭矩，考慮井下安全起鉆甩掉扶正器、更換牙輪鉆頭，簡化鉆具組合鉆侵入體。實鉆中6556m 鉆穿輝綠巖，6566m 鉆穿侵入體，鉆進過程中做到無垮無漏。

2017 年7 月9 日20:00 三開中完，中完井深7374m，三開井段6800-7374m，進尺574m，純鉆時間210h,平均機械鉆速2.73m/h,生產時間38天，總臺時912h，折合1.27臺月。

2.5 四開井段作業（7374～7630m）

2.5.1 掃塞

四開的主要工作是小井眼鉆進與井控工作。四開前使用一只165.1mmHAT127 牙輪鉆頭掃上塞、使用一只120.65mmM0864 PDC 鉆 頭 掃 下 塞。2017 年7 月29 日 掃 塞 至7354m 時做全井筒套管承壓，試壓20.6MPa，穩壓30min，壓降0.3MPa。

7月30日22：00四開開鉆，鉆至7420.21m井口失返。起鉆更換常規鉆具鉆進，與8月12日22:00鉆進至7630m，接開發處通知四開完鉆，四開井段7374-7630m，進尺256m，純鉆時間118h,平均機械鉆速2.18m/h,生產時間13天，總臺時312h，折合臺0.43月。

3 認識與建議

（1）本井二開由聚磺鉆井液轉化為鉀胺基聚磺鉆井液的過程中，很好的控制了坂土和固相含量，KCL以膠液的形式補入，每罐膠液按5%的量加入，提前做好護膠工作，使用LV-PAC很好的控制了鉆井液的濾失量，轉型成功，未發生增稠和稀釋現象，成功過度，很好的抑制了泥巖的水化剝落，保證了二開鉆井的順利，未發生任何井下故障。

（2）本井二疊長達422m，鉆進過程中未發現漏失。對于二疊系等易漏地層，采取以防漏為主。在二疊系鉆進過程中，適當降低鉆進排量，使用25L/s 排量鉆進，減小對井壁的沖刷，向鉆井液中加入1%的隨鉆堵漏材料，提高鉆井液的暫堵屏蔽性能，對鉆進中的微裂縫可進行隨鉆填充封堵。加大抗高溫磺化材料的用量，降低鉆井液的高溫高壓失水，減小濾液對地層浸泡深度，減小微裂縫的壓力傳遞引起井壁的鏈鎖剝落，導致井跨、井漏。加強液面坐崗和振動篩返出物觀察，發現井漏，加密液面測量，依據漏速制定堵漏方案，發現振動篩返出鉆屑掉塊較多，加大防塌劑的用量增強泥漿的防塌性能，保證井壁穩定；鉆完二疊系后，在起下鉆過程中，過二疊系井段時剎把操作要平穩緩慢，盡量避免在二疊系井段開泵、劃眼；鉆井液需要加重時，單獨在儲備罐配罐重漿，按每個循環周密度不大于0.02g/cm3均勻補入，防止鉆井液局部密度過高壓漏地層。

（3）三開輝綠巖鉆進過程中關注好鉆進參數（泵壓、扭矩）變化，振動篩返屑情況，發現扭矩異常而振動篩返出沒有大的掉塊，及時配稠漿洗井，確保井筒干凈防止大掉塊卡鉆。

（4）鉆穿輝綠巖后，鉆進至桑塔木泥巖段，發生一次井漏，通過靜止堵漏，配置堵漏漿堵漏和隨鉆堵漏、降低鉆井液密度等手段，發現1.60g/cm3鉆井液在鉆進時對井底所產生的壓力大于易漏井段地層的破裂壓力，導致開泵失返、靜止井口液面不下降，實際鉆進中證明，使用1.60g/cm3鉆井液可以有效防止井漏同時也能穩定鉆穿后的輝綠巖的穩定。