蘇東區塊6 1/2〃井眼氣井二開一趟鉆技術研究

王世斌 張宏亮 李新強

摘要：長慶油田公司由于開發需要，在蘇東區塊部署了6-1/2〃小井眼井，2018年在此區塊施工時，由于二開鉆頭磨損嚴重，鉆具組合穩斜效果差，軌跡控制困難、無線儀器故障等一系列問題，始終沒有實現一趟鉆，針對以上問題，本文通過對2018年施工的井進行研究分析，優選鉆頭螺桿，總結地層規律加強軌跡預算，優化鉆井液配方，鉆井周期由去年的12.24天縮短至9.86天，機械鉆速提高26.11%，為本區塊小井眼后續大規模開發積累了寶貴的技術經驗。

關鍵詞：蘇東;小井眼;一趟鉆

1. 2018年施工狀況

2018年該區塊完井10口，其中5口井由于鉆頭磨損起鉆，占比達到50%，2口井因軌跡控制因素起鉆，2口井因螺桿故障而起鉆，1口井因無線儀器故障導致起鉆，鉆井周期較長。困難如下：軌跡預算、鉆具組合、鉆井液配方不合理、劉家溝組地層可鉆性差、小井眼泵壓高等困難。

2.針對性措施

2.1優化井眼軌跡，建立軌跡控制技術模板

（1）分析2018年施工的井，與地層相對應，尋找四合一鉆具組合在不同地層復合時的井斜、方位變化規律，得出2019年施工的井，平均每口井滑動與18年相比，減少了60-80米，機械鉆速由18年的26.39m/h提高至33.28m/h，提高26.11%。

（2）根據位移大小，優化最大井斜角。位移總體思路：選擇直-增-穩-緩降剖面，全井段PDC+螺桿復合鉆進，在<800 m：造斜點表套以下300米;在延長中部最大井斜控制在18-22°;800m<位移≤1000 m：造斜點表套以下200米，在延長中部最大井斜控制在25°左右;位移>1000 m：造斜點表套以下100米，在延長中部最大井斜控制在28-32°。

2.2優選鉆頭螺桿，形成了蘇東區塊定向井最優鉆具組合

（1）鉆頭對比優選。對比2018年使用的鉆頭，發現大部分鉆頭起出來后外徑磨損嚴重，2019年加強了鉆頭保徑齒，同時由單排齒改為雙排齒，進一步提高鉆頭抗研磨性，有一定的幾率完成一趟鉆。PDC鉆頭優選原則：上部地層可鉆性高，要有較強的攻擊性從而獲得較高的機械鉆速;定向滑動井段多，要有良好的滑動穩定性;斧型齒復合片有良好的耐磨性，從而獲得較高的進尺。

（2）螺桿優選。二開全井段使用螺桿鉆具組合復合鉆進，提高了機械鉆速的同時也提高了軌跡控制能力，減少起下鉆次數，縮短鉆井周期。經過多次試驗對比，螺桿扶正器由原來158mm增加160mm，可以提高本鉆具組合的穩定性，提高了螺桿的造斜能力，減少了滑動時效，縮短了鉆頭使用時間，為一趟鉆提供了良好的條件。

（3）鉆具組合優化。根據地層規律、PDC鉆頭進尺和鉆具組合特性，設計出“高造斜點、適當最大井斜、直-增-微降”的井身剖面，降低了軌跡控制難度，提高了施工效率。通過跟去年對比，多次在前期一些井進行試驗對比，優化了鉆具組合，取得了一趟鉆的突破。

2.3優化參數。建立各個層位鉆井參數模板。根據泵壓施加鉆壓，控制加壓前后泵壓差達到螺桿最優工作工況;定向鉆進時鉆壓控制到20-60KN，確保工具面穩定提高施工效率。

2.4優化鉆井液性能及確定處理時間，減少鉆頭磨損和泥包。

（1）二開聚合物體系：1.二開-延長底部300米。二開前提前預配聚合物膠液，地面循環均勻，水化好、性能穩定后，方可開鉆。性能：漏斗粘度：30-32s;密度：≤1.03g/cm3;濾失量：全失。該井段鉆井液處理思路為“強化防塌”，維護處理要點如下：①二開提前預配300方鉆井液，聚合物總量0.6%，并一次性加入5噸KCl;②每100米用15方聚合物清掃液清掃井底。2.延長底部300米-紙坊組上部100米。性能：漏斗粘度：31-32s;密度：≤1.05g/cm3;濾失量：≤18ml。本井段為快速鉆進段，鉆井液處理思路為“強化絮凝、兼顧防塌”，維護處理要點：①延長中部加入PAC-LV，控制濾失量小于18ml，并一次性加入5噸KCl;②延長中部開始原則上不補充新配鉆井液;③滑動前，先用稠漿清掃井眼，再開始滑動，若滑動拖壓，可在上水罐加入緩慢加入XCS-3，也可緩慢補充聚合物膠液進行潤滑。3.紙坊組上部100米-劉家溝組頂界。性能：漏斗粘度：31-32s;密度：≤1.05g/cm3;濾失量：≤18ml;維護處理要點：①每100米用15方聚合物清掃液清掃井底。

（2）天然高分子體系：1.劉家溝，性能：漏斗粘度：35-38s;密度：≤1.08g/cm3;濾失量：≤6ml;塑性粘度：≤14mpa.s;動切力：≥4Pa;Φ6：≥2;pH：8-9。維護處理措施：①鉆井液轉化點;②轉化時按照循環周均勻加入配方中的處理劑，防止粘切升高，泥包鉆頭;③PAC-LV、NFA25、NAT20、XCD等處理劑加完2h后，再一次性加入10噸KCl;④轉化后注意觀察錐形罐的沉沙量，超過2/3后及時清理錐形罐;⑤轉化鉆井液后，需保持鉆井液具有好的潤滑性，液體潤滑劑RY-838的含量達到1%，大位移定向井其含量達到2%以上;⑥起鉆時使用重漿壓水眼;⑦振動篩安裝200目篩布，適當開啟離心機，清除有害固相。2.石千峰-石盒子上部100米，性能：漏斗粘度：38-42s;密度：≤1.11g/cm3;濾失量：≤6ml;塑性粘度：≤20mpa.s;動切力：≥5Pa;Φ6：≥3;pH：8-9。維護處理措施：①補量時需嚴格執行配方要求加入處理劑;②下鉆時預防“雙石層”鉆頭泥包，分段循環，到底后充分清洗鉆頭;③每天用井漿配制25方清掃液清掃井底。3.石盒子中下部-完鉆。維護處理措施：①補充處理劑時，嚴禁將處理劑直接加入井漿，必須配成膠液逐漸補充至井漿中，防止局部粘度過高，壓漏地層;②進山西前混入2噸預水化白土漿，提高泥餅質量和封堵性，為打開煤層做準備;③每天用井漿配制25方清掃液清掃井底。

2.5加強儀器管理培訓，做好地面檢查及中途測試，減少儀器故障

對無線儀器進行調試、連接、吊（裝）卸嚴格按照《隨鉆操作規程》的要求。出井無線隨鉆儀器必須及時保養、清潔和裝箱工作，并嚴格落實儀器使用資料填寫制度;必須使用鉆桿濾子，嚴禁在堵漏作業時使用無線隨鉆儀器，以防長纖維、大顆粒材料堵住水眼，增加井下風險，由此造成的等停或其它損失;入井鉆鋌內徑必須大于71mm。止回閥必須安裝在MWD接頭以下，確保儀器上部水眼暢通，以便出現事故時利于無線隨鉆儀器打撈。入井鉆挺、接頭等鉆具的內徑水眼必須大于無磁鉆鋌內徑且從小到大一次連接，保證鉆具水眼暢通，以利于井下復雜時儀器打撈;必須使用穩定電源，保證連續提供220±15V，50Hz穩定電源，施工過程中需要倒發電機時，必須斷開儀器所有電源，防止電流突然增大燒毀儀器。數據處理儀必須連接地線。雷雨天氣時，停止使用儀器，斷開儀器所有連接線，防止儀器遭雷擊損壞;在儀器使用中井隊技術人員必須監控BT和GT變化，出現異常的儀器嚴禁使用;加強儀器外觀的檢查和電池筒減震器組件、扶正器、打撈頭絕緣性和導通性的檢測;儀器必須在井口測試好，保證入井后儀器正常工作，減少起下鉆，進步提高一趟鉆比例。

結論：優化井眼軌跡，各施工區塊認真分析各地層復合軌跡變化，提前精準軌跡預算，建立軌跡控制技術模板，相同區塊全面推廣，達到整體突破;建議引進質量更好的鉆頭復合片，提高鉆頭使用壽命，配合大功率、高轉速螺桿，不斷提高機械鉆速，進一步提高一趟鉆比例;不斷試驗激進參數鉆井，提高鉆井液排量，提高水力破巖與機械破巖的有效結合;進一步優化鉆井液天然高分子體系，提高滑動施工效率，同時減少摩阻，提高井壁潤滑性，減少井下故障，確保井下安全，為不斷提高一趟鉆比例保駕護航。