小井眼側鉆工藝技術應用研究

于欽龍

摘要：小井眼側鉆技術作為油氣田開發中后期為降低鉆井成本， 挖掘剩余油潛力的一種重要手段。然而小井眼側鉆存在著井眼軌跡控制困難、鹽膏層井眼容易坍塌變形及固井質量差等難題，采取恰當的措施及時解決這些難題對于小井眼側鉆安全提速具有十分重要的意義。本文在分析了小井眼側鉆難度基礎上就解決小井眼側鉆技術問題的措施進行了詳細闡述。

關鍵詞：小井眼;側鉆;鉆井液;井眼軌跡

引言

隨著部分油氣田區塊進入了勘探開發中后期， 側鉆井尤其是小井眼側鉆，會有越來越多的業務量。隨著小井眼側鉆工藝技術不斷發展進步和實施應用，有效地提高了各油區產能和產量， 取得了較好的經濟效益。然而不同于常規的鉆井，小井眼側鉆存在不小的難度，尤其是在深井中的小井眼側鉆，其在鉆進中發生復雜情況與事故的幾率較高，極易發生井漏和各種卡鉆事故。安全提速常常制約著生產，是需要解決的問題，也是關鍵的環節，通過鉆頭的合理選型，泥漿性能的監控，鉆井水力參數的優化、井控風險的控制等，完善技術措施，做好事故的預防工作，只有這樣才能實現安全提速。

1小井眼側鉆的技術難題

（1）小井眼側鉆井機械鉆速普遍低于常規鉆井，快速鉆進是小井眼降低成本的關鍵。

（2）小井眼鉆具組合中鉆柱下部的減振，由于鉆柱直徑小，旋轉時鉆柱扭矩產生的上下振動會加快鉆具和鉆頭的損壞。為減小振動，在鉆柱下部增加一個液壓減振器，緩解鉆頭的振動。

（3）小井眼的環空間隙小于2.54cm，循環壓耗的90% 發生在鉆柱與井壁的摩阻損失上，操作不當易發生環空憋堵發生井漏、卡鉆等復雜及工程事故。

（4）小井眼側鉆井因環空間隙小，環容小，起鉆易抽吸發生溢流，常規井發生溢流給司鉆處理的時間有30min，而小井眼只有1-2min，比常規井作出決斷處理時間短。

2 解決小井眼側鉆技術問題的措施

2.1 優化鉆井水力參數，提高機械鉆速，縮短鉆井周期

（1） 小井眼側鉆根據地層巖性合理鉆頭選型，對于不同巖性組合選取的鉆頭不僅有利于提高機械鉆速，而且有利于防止鉆頭事故。

（2） 做好泥漿管理工作，保證泥漿性能穩定。嚴格控制失水小于4mL，在容易垮塌的地層， 加入防塌劑或適當提高泥漿密度方法來平衡。盡量采用近平衡鉆進，有利于提高機械鉆速。做好泥漿凈化工作，嚴格控制泥漿的含砂量。

（3） 施工過程要控制好鉆壓，調整好復合鉆進轉速，保持均勻送鉆，嚴禁出現頓鉆溜鉆現象。在起下鉆時， 注意觀察好指重表附加拉力變化。

（4） 做好井眼軌跡控制及防碰工作，嚴格控制狗腿度在設計要求內。嚴格執行各項操作規程，小井眼鉆具小，環空間隙小， 容易發生鉆具事故，加強鉆具的管理，要時刻關注泵壓，懸重、轉盤扭矩，出現異常及時處理。

2.2 做好事故預防工作，防止井漏和卡鉆等事故

小井眼因其自身結構的特殊性，一旦發生事故，處理起來難度較大，易導致井眼報廢，損失巨大，因此采取有效預防措施是側鉆小井眼成功的關鍵。在小井眼鉆進中比較突出的問題是井漏和各種卡鉆（主要是沉砂卡鉆、粘卡和鍵槽卡鉆）。

2.2.1井漏的預防

（1） 要對井下低壓易漏層位做好預防工作，在鉆進漏失層前30-50m 加入隨鉆堵漏劑。

（2） 在裸眼段尤其是易漏失層位起下鉆或活動鉆具要控制速度、避免大的壓力波動，避免在漏失層位開泵，防止憋漏地層。

2.2.2 卡鉆的預防

（1） 鉆井液應具有較高的粘切，一般在小井眼鉆進時粘度為50～80s，保證有效攜砂;密度宜采用近平衡壓力鉆進，以減小壓差;進入油氣層前嚴格控制失水不大于4mL。

（2）每鉆進50～100m，進行一次短程起下鉆， 保持上部井眼暢通。

（3）選擇抑制性較好的鉆井液體系及改善泥漿流變參數，以保持井壁穩定。及時混油加入潤滑劑，提高鉆井液潤滑性能，降低摩阻。

（4）使用好泥漿固控設備，做好泥漿的三級凈化工作，防止發生井下復雜。

（5）嚴格控制井眼軌跡，狗腿度控制在7.5°/30m 內，保證軌跡圓滑。

（6）若已有鍵槽形成跡象，上提鉆具遇卡時不可硬拔，活動鉆具應以轉轉盤為主，起鉆時可采用倒劃眼方法起出鉆具，再采取有效措施破鍵。

（7）堅持勤活動鉆具，在裸眼中靜止時間盡量短，防粘卡。

（8）鉆具組合使用加重鉆桿代替普通鉆挺，以減少鉆具與井壁的接觸面積。

（9）提升系統及循環系統設備保證要好用，檢查好井口工具， 防止小件落物。

（10）發生井漏要及時將鉆具起至安全井段，及時灌液，防止井壁坍塌掉塊卡鉆，同時防止漏噴轉換。

3 做好防噴技術措施，最大限度降低井控風險

環空體積小是小井眼最顯著的特點，當發生溢流時，對井底溢流監測比常規井敏感。為保證井控安全，制定以下防噴技術措施：

（1）揭開油氣層前，各班要進行防噴演習，落實好井控崗位責任制，檢查防噴設備及設施是否齊全完好，而且要確保靈活好用。

（2）揭開油氣層前根據地層壓力系數鉆井液密度提至設計要求，加強坐崗觀察，揭油層后1-2 m 應循環觀察測后效，沒有異常情況方可繼續鉆進，一旦發現油氣侵或溢流，及時匯報，并采取必要的措施，必須遵循發現溢流立即關井、疑似溢流也要關井的原則， 迅速控制井口，以免事態擴大。

（3）揭開油氣層后，每次起鉆前都要靜止觀察，測后效，確保油氣上竄速度在安全標準以內方可起鉆。

（4）起鉆注意防止抽吸，一旦發生抽吸嚴禁強行起鉆，要將鉆具下到正常井段或井底循環處理泥漿，正常后方可繼續起鉆。

（5）鉆進過程中，如發現鉆速加快、放空、井漏、氣浸及油氣水顯示異常的情況下，要立即停止鉆進進行循環觀察，在無異常的情況后再確定下步措施。

（6）對防噴系統進行日常檢查保養，加強防噴演練，有問題及時糾正。

（7）鉆開油氣層前，井場儲備充足的加重材料、堵漏材料，以備應急使用。

（8）鉆開油氣層的鉆具組合應配備浮閥或鉆具止回閥，同時井場應有一套備用。

（9）在含硫化氫區塊施工過程中隨時監測硫化氫氣體，并做好硫化氫等有毒有害氣體的防護措施及相關應急預案。

防淺氣層井噴的技術措施：

（1）淺氣層井段鉆進，要盡量避免起下鉆，防止淺氣層井噴。若必須起下鉆，需加重鉆井液至設計最高密度上限，嚴格控制起下鉆速度。

（2）鉆開油氣層后應防止淺氣層抽吸、漏噴轉換等引發井噴，發現異常均應及時處理。

（3）起鉆前應充分循環鉆井液，并調整好其性能，確保井眼清潔和進出口密度不超過0.02g/cm3， 循環時間不少于1.5個循環周。

（4）起鉆必須灌好鉆井液，每起下3 柱鉆桿、1柱鉆鋌記錄一次灌入或返出鉆井液體積， 及時校核體積是否一致，發現異常及時報告。

4 結語

通過對小井眼側鉆安全提速幾個方面認真分析，總結施工中經驗和教訓。施工中認真分析地層巖性，改善泥漿性能，合理優化鉆頭及鉆井水力參數，嚴格控制井控風險，對重點工序進行嚴密組織，做好事故預防工作，不斷提高機械鉆速，有效地解決了小井眼側鉆安全提速問題。

參考文獻：

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[2]蘇華，等.鉆柱力學發展綜述之三：鉆柱動力學[J].大慶石油學院學報，1994，18（3）：45-53.

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