長慶地區小井眼鉆井技術

公利華 劉勝賓

摘 要 發展和應用小井眼技術的主要目的是降低成本，小井眼鉆井技術在90年代發展迅速。本文結合長慶地區XX平臺幾口小井眼叢式井的施工，了解小井眼鉆井技術在實際生產過程中的應用和存在的問題進行簡單論述。

主題詞 ?小井眼 ? 長慶區塊

1 小井眼概述

1.1小井眼概念

小井眼可降低鉆井成本，經濟效益十分可觀。所謂小井眼是指完井井眼尺寸小于152.4mm或者全井60%以上井眼尺寸為152.4mm的井。

1.2小井眼鉆井技術發展的原因

油價下跌迫使各石油公司用更廉價的勘探方法。小井眼是其主要途徑，根據幾家石油公司小規模實驗統計小井眼可以節省鉆井費用25～50%。隨著鉆井技術的進步，鉆頭、泥漿和井下動力鉆具、井控等鉆井技術與設備均取得重大發展，使安全經濟地進行小井眼鉆井成為可能。隨著環境保護的要求越來越高，小井眼鉆井技術可以減小環境保護的壓力。小井眼比常規井眼井徑縮小一半，鉆井液用量及巖屑量減少50%以上。

2小井眼定向井設計特點及技術難點

2.1小井眼設計特點

叢式井均為五段制小井眼定向井。一開直井段采用215.9mm鉆頭，下入177.8mm的套管。二開采用152.4mm鉆頭，下入88.9mm的油管。基本設計要求是鉆穿洛河組下入177.8mm套管，保護水層。套管下深保證進入穩定地層30-40m以上。

2.2小井眼技術難點

小井眼井由于本身環空間隙小，給井眼攜砂、防卡鉆、井壁穩定性、防井漏等都帶來嚴重挑戰。

（1）長慶地區直羅組、延長組易成“糖葫蘆”井眼，易掉塊，易卡鉆，劉家溝地層承壓能力差，易漏;石千峰和石盒子地層易塌;滲透性砂巖地層中可能存在厚泥餅導致縮徑甚至卡鉆。

（2）小井眼井由于其本身環空間隙小，在152.4mm井眼里下入101.6mm鉆桿，鉆桿本體環空間隙50.8mm，鉆桿接箍尺寸133mm，接箍處環空間隙僅為19.4mm，環空間隙極小，地層不穩定、坍塌造成卡鉆風險極高;

（3）環空間隙小，循環及鉆進時環空壓耗高，對本易漏的劉家溝地層造成更大井漏風險，且小井眼攜砂困難，更易砂堵，造成環空蹩堵，易引起卡鉆、井漏發生;

3小井眼定向施工過程

3.1一開施工過程

鉆具組合：215.9mmPDC+172mm螺桿（1.25°扶正器212mm）+210mm扶正器+170mm浮閥+178mm無磁鉆鋌一根+172mmMWD無磁短節+127mm無磁加重鉆桿一根+127mm加重鉆桿+127mm鉆桿若干

鉆井參數：鉆壓 20～40KN ? ? 排量32L/S ? 轉速50+DNr/min

目   ?的：一開直井段、定向段、穩斜段鉆進

使用經驗：

鉆具組合：當設計井斜較小時，一開下入雙扶螺桿，每柱滑動鉆進9m可以達到3°/30m造斜率。這套組合的優點是：連續滑動造斜至設計井斜后，復合鉆進時井斜、方位穩定。一般可以復合至一開完鉆井深不需要進行二次定向。如果選用鉆具組合一單扶螺桿，鉆進在達到設計井斜后，至一開完鉆復合段太長，自然增斜太多，還需要滑動降斜，耽誤時間。

3.2二開施工過程

鉆具組合：152.4mm鉆頭+127mm螺桿（1.25°148mm扶正器）+120mm浮閥+142mm扶正器+120mmMWD無磁一根+120mm無磁一根+101.6mm加重鉆桿18根+101.6mm鉆桿若干

二開鉆進存在的問題是：從二開到延長底部，復合鉆進時井斜降斜，方位小飄，小井眼（152.4mm）軌跡自然變化大，不易控制，需要定向較多。要軌跡圓滑、少定向，提高鉆速可以要求從這幾個方面解決：1、在設計允許偏差井斜3°的范圍內，提前預判，利用已知的地層規律，減少定向滑動進尺; 2、細化分析在同一套鉆具組合下不同的鉆進參數對軌跡以及時效的影響，進行精細控制，包括鉆頭選型、水眼尺寸、螺桿選型、鉆進鉆壓、排量等。

4小井眼施工技術措施

（1）從二開開始，每鉆進300-400m或根據井眼的拉力情況進行一次短起下鉆作業，擴拉井壁，穩固地層，清除附粘在井壁上的泥砂，減小卡鉆風險。短起下鉆完后要循環1周，攜帶出因短起下刮下來的砂子。在鉆進過程中注意及時活動鉆具。

（2）機械鉆速較慢連續鉆進1小時或連續定向1小時左右時，必須上下活動鉆具1次，提高防卡意識。

（3）鉆穿劉家溝后逐步控制泥漿失水，提高泥漿密度。進入氣層前泥漿失水小于5ml，密度控制在1.16g/cm3左右，確?！半p石”組泥巖穩定。

（4）在二開后定向時，提前加入潤滑材料改善泥餅質量，提高潤滑性。

（5）鉆進過程中記錄鉆井參數，觀察返砂變化情況，發現異常及時分析處理，防止井下復雜及事故的發生。

（6）嚴格控制鉆井液的含砂量≤0.2%、摩阻系數≤0.10，防止托壓和粘卡。

（7）起鉆要及時灌滿鉆井液，并注意觀察是否抽吸，如有抽吸現象要立即停止起鉆作業，接頂驅循環或者倒劃眼。

（8）下鉆時控制鉆具下放速度，每下20柱循環頂通一次，將上部井段較稠泥漿徹底循環出來，保證到井底時開泵正常，防井漏發生。

5小井眼施工過程中出現的問題

（1）相對于常規井眼，小井眼二開定向時鉆時長，且二開穩斜段井斜變化率大，需定向段長，嚴重影響機械鉆速;

（2）高效水基鉆井液在抑制上部井段垮塌、大肚子等現象的同時，由于失水不能放開，以及抑制性本身對機械鉆速造成一定影響;

（3）由于小井眼井眼環空間隙小，下鉆及循環時引起的循環當量密度大，更易引起井漏，而大的當量循環密度會造成在循環及下鉆時造成較多的鉆井液通過地層彈性壓入地層，而在停止循環及停止下鉆時，會因地層彈性有鉆井液從地層中出來，出現假溢流險情，增大了井控判斷難度。

6結論與認識

1、通過現場的數據和資料分析小井眼施工過程存在的風險性比常規井眼要大。由于井深結構因素導致鉆井周期和常規井在機械鉆速及鉆井周期相差不大，而常規井的鉆井技術相對成熟很多，在以后鉆井實踐中小井眼井的鉆井提速空間還很大。

2、小井眼井不僅能有效的節約成本，還能減少固相廢物及廢棄泥漿量，有效的減輕了環境壓力，保護了環境。

3、小井眼在體現了巨大的技術優勢的同時，仍存在鉆井周期較常規井長、泥漿性能存在改善空間、二開定向困難及井斜控制難等缺點，需要在以后的鉆井實踐中進一步尋找解決方法。

參考文獻

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