孔祥斌

摘要:為了保證源X1井的鉆井施工安全,在對設計研讀的基礎上,對施工中的井眼軌跡控制和鉆井安全措施進行了探討,對施工類似井型具有一定的指導意義。
關鍵詞:源X1井;軌跡控制;安全施工
源X1井位于某盆地中央凹陷區,設計井深1633.59m,垂深1580.00m,井斜角25.°,方位角76.81°,水平位移252.68m,該井所在的階地是沉積末期構造運動抬起,并基本定型的長期發育的古構造,構造總的趨勢是向北西傾沒的單斜。
1設計情況
1.1井身結構設計
依據地層基本情況和鄰井施工情況,源X1井采用二開的井身結構,一開用Ф342.9mm鉆頭鉆進160m,然后應用插入式固井進行封固,二開采用Ф215.9mm鉆頭完鉆,井深1633.59m,下入Ф139.7mm套管,采用雙密度固井方式進行油層封固。
1.2井眼軌跡設計
按照地質設計靶點要求,決定采用三段制直-增-穩的軌跡設計形式,最大井斜角25°,最大井眼曲率5°/30m,設計數據見表1所示。
2 鉆井施工
2.1軌跡控制
(1)直井段:直井段以控制井斜角的產生,防斜打直為主。二開直井段Φ215.9mm井眼施工中鉆具組合為:Φ215.9mm鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌×(17.0~18.0)m +Φ214.0mm穩定器+Φ177.8mm鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ214.0mm穩定器+Φ177.8mm鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ165.1mm鉆鋌×(70.0~72.0)m+Φ127.0mm鉆桿。鉆井參數:鉆壓2-3T,轉速80-110r/min,施工中根據定點測斜情況詳細計算直井段的井眼軌跡走向,根據井斜角度的大小及時地調整施工的鉆壓和轉速,到造斜點的時候井斜角只有1.2°,井底水平位移3.7m,完全滿足了鉆井工程的需要,為下一階段定向施工創造了非常好的施工條件。
(2)增斜段:增斜段軌跡控制是其關鍵的施工井段,該段施工的主要任務就是按照鉆井施工的設計要求把井斜角增大到設計值,同時還要控制好造斜過程中的井眼曲率,保證施工安全。鉆具組合為:Φ215.9mm鉆頭+Φ172.0mm單彎螺桿(1.25°,本地帶212扶正器)+Φ165.1mm無磁鉆鋌+MWD+Φ165.1mm無磁鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ165.1mm鉆鋌×(36.0~54.0)m+Φ127.0mm鉆桿。施工中首先要掌握這套鉆具組合在固定的鉆井參數下的實際造斜率,因此在最開始定向鉆井的時候就要連續地定向幾個單根,根據實際測點之間井斜和方位變化率來計算該套組合在該地區的實際造斜率,應用定向與復合鉆井相結合方式進行軌跡控制,保證井下安全,使井斜增加到25°。
(3)穩斜段:為了保證穩斜井段井斜和方位的穩定性,減少調整進尺,在該套鉆具組合中增加了一個Φ208mm螺扶,穩斜施工中每鉆進30-50m進行一次定點測斜,發現井斜與方位有增大或者減小趨勢的時候加密測斜,必要的情況進行定向調整,在整個穩斜井段的施工中定向進尺只有15m,其余皆為復合鉆進進尺,大大提高了生產效率。
2.2 安全施工措施
(1)保證攜巖。Φ215.9mm井眼鉆井排量一直保持在34l/s以上,使環空返速在1.5m/s左右,實現紊流攜巖。(2)四級固控設備清除巖屑。應用振動篩、除砂器、除泥器和離心機及時清楚鉆井液中的有害固相顆粒,保證井眼清潔。(3)鉆進完一個單根后劃眼2-3遍,堅持每鉆進110-150m短起下200-250m破壞已經形成的巖屑床,下鉆到底大排量循環鉆井液,直至震動篩無巖屑返出方可鉆進。(4)控制失水量小于4mL,起鉆要求每柱不低于3min,以免起鉆過快引起抽吸,造成井壁失穩。下鉆要求每小時不超過10柱,防止由于壓力激動造成井漏。
3結束語
在三段制定向井施工中,對設計的充分研讀和理解是施工的前提,在施工中要根據不同地層的情況采取有針對性措施對直井段、增斜段和穩斜段的軌跡進行精確控制是根本,施工執行安全鉆井措施是保障。
參考文獻:
[1] 孟祥波,陳春雷,孫長青.徐深21-平1井軌跡控制技術[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2014,41(1):30-32.