盧海潮 李鑫 郝永華

【摘要】通過對春光油田巖性特征、水平井鉆井技術(shù)難點、鉆頭對地層適應(yīng)性的研究，控制井眼軌跡、優(yōu)選鉆頭類型、優(yōu)化泥漿性能等技術(shù)措施的應(yīng)用，總結(jié)出了在春光油田水平井施工過程中的最優(yōu)鉆井參數(shù)及鉆具組合。這一研究較大的提高了春光油田水平井的機械鉆速并較好的控制了井身質(zhì)量的工藝要求。

【關(guān)鍵詞】水平井 鉆井難點 技術(shù)措施

1 春光油田水平井基本情況介紹

春光區(qū)塊位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市車排子鎮(zhèn)境內(nèi)，河南油田礦權(quán)面積1023.245km2。是具有多層系、多圈閉類型（潛山、斷塊、地層、巖性油氣藏）和多油品（稠油、中質(zhì)油、輕質(zhì)油、天然氣）的復(fù)式油氣聚集區(qū)，具有良好的增儲潛力。隨著對春光油田的不斷認(rèn)識、和開發(fā)的深入，河南油田分公司加大了對沙灣組地層的開發(fā)力度，目前春10區(qū)塊和鐵架子區(qū)塊水平井是主要開發(fā)方向之一。

2012年春光油田水平井累計完成水平井41口，累計進尺59654米，其中春10區(qū)塊完成30口，春10區(qū)塊水平井進尺39177米，圓滿完成了勘探開發(fā)任務(wù)。

2 春光油田水平井鉆井難點

（1）一開井段地層膠結(jié)松散，可鉆性好，成巖性差，易造漿和坍塌，一開井身質(zhì)量差易造成起下鉆不順、下套管不到位等復(fù)雜情況。

（2）春光油田春10區(qū)塊水平井油藏埋深淺，地層膠結(jié)疏松，井間間距小，部分井靶前位移小，常規(guī)直井鉆機鉆淺層稠油水平井要求造斜率高，其中春10區(qū)塊每口水平井最大造斜率普遍達(dá)到42°/100m，而在疏松地層9 5/8″井眼鉆具造斜率難以保證，造斜段巖性差異大，造斜規(guī)律復(fù)雜，施工難度大。

（3）二開上部鉆遇地層以泥巖為主，夾粒狀砂巖與粉砂巖，鉆進時砂巖滲透性強，易形成厚泥餅，造成縮徑阻卡，塔西河底部的砂礫巖易出現(xiàn)垮塌，地層中含有石膏，易鈣侵。鉆遇塔西河組時有可能鉆遇水層，應(yīng)予以高度重視，避免發(fā)生溢流。

（4）井眼穩(wěn)定、攜巖能力、潤滑防卡、固相控制、流變性控制和油層保護是水平井泥漿的重點，其中防塌、防涌和潤滑防卡也是技術(shù)難點。根據(jù)水平井的特點，泥漿體系必須適應(yīng)地層的物理化學(xué)性能，保證泥漿具有較強的抑制性，同時對儲層進行有效的保護和及時發(fā)現(xiàn)油氣層。定向穩(wěn)斜段，泥漿的潤滑攜砂性能非常關(guān)鍵，泥漿要保證性能穩(wěn)定，強化防塌措施，降低濾失量，形成優(yōu)質(zhì)泥餅，控制好流變性。

（5）測井遇阻主要在三個井段，一是剛出表套，二是水層位置，三是塔西河組。主要原因：一是操作不當(dāng)造成大肚子井眼，二是設(shè)計泥漿比重偏低、起鉆抽吸、未及時灌漿造成水侵等，三是地層鈣污染泥餅增厚、縮徑造成測核磁遇阻。

3 春光油田水平井主要技術(shù)措施

3.1 一開

春光油田水平井目前鐵架子區(qū)塊表層深度為200m，春10區(qū)塊目前表層深度都為300m，在今年41口水平井施工的初期，許多井隊在用塔式鉆具組合打完表層后，即使中途進行短程起下鉆和打封閉漿，也會出現(xiàn)下表層套管不順的情況，有時候甚至剛下到100多米就出現(xiàn)嚴(yán)重遇阻現(xiàn)象，在最后30m也多次出現(xiàn)了套管粘卡現(xiàn)象，為能確保將表層套管順利下到底，選用了江鉆17 1/2″的SKG124鉆頭，優(yōu)化了鉆具組合，選用加17 1/2″扶正器的小鐘擺鉆具組合，即：Φ444.5mm鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌+Φ444.5mm扶正器+Φ165.1mm鉆鋌+Φ127mm加重鉆桿+Φ127mm斜坡鉆桿。并且優(yōu)化了鉆進參數(shù)，上部地層嚴(yán)格控制井斜，使用小鉆壓高轉(zhuǎn)速鉆進，中途加強測斜，并根據(jù)測斜情況及時調(diào)整參數(shù)，在中途加強小起下鉆，確保了井眼通暢。自從優(yōu)化了鉆具組合和鉆進措施后，春光油田水平井表層套管都順利下到底。

3.2 二開直井段

春光區(qū)塊地層傾角較小，二開直井段一般選用塔式鉆具組合就能保證井身質(zhì)量，該井段地層巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，優(yōu)選江鉆的鋼尺HAT127鉆頭，提高了機械鉆速，一般鉆具為： HAT127鉆頭（其中鐵架子區(qū)塊為Φ244.5mm，春10區(qū)塊為215.9mm）+Φ177.8mm鉆鋌（無磁）+Φ165.1mm鉆鋌+Φ127mm加重鉆桿+Φ127mm斜坡鉆桿。該井段基本鉆遇獨山子組、塔西組，在550m以后地層開始變化，所以在這邊總結(jié)出了：選用1*12+2*13的噴嘴組合，泵壓基本在11-12MPa，300-550m鉆壓選用4-6t，轉(zhuǎn)速150-200rpm；550m至造斜點鉆壓選用6-8t，轉(zhuǎn)速150-200rpm，鐵架子區(qū)塊在1000m至造斜點鉆壓選用10t，轉(zhuǎn)速120 rpm，平均機械達(dá)到了23.69m/h。在鉆進的過程中及時測斜來了解井身情況，及時的做好鉆井參數(shù)的調(diào)整，大鉆壓和小鉆壓交替使用，既保證了井身質(zhì)量，又防止鉆具長時間的應(yīng)力集中而造成疲勞破壞。

3.3 二開定向井段

在定向段施工技術(shù)措施方面主要有以下要點：

（1）控制調(diào)整井眼軌跡是定向段施工的重中之重。由于春光油田地層存在一定的傾角，同時導(dǎo)向鉆具對鉆壓的大小和加壓的方式十分敏感，在施工的過程中，根據(jù)軌跡的需要，合理確定鉆壓，盡量采用轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的方式控制井眼軌跡，避免或者少用滑動鉆進的方式，以提高施工的安全和效率。在每口井施工之前，根據(jù)區(qū)塊地層特點以及所鉆鄰井方位飄移規(guī)律和井斜變化規(guī)律，預(yù)留方位角和井斜角。斜井段滑動鉆進時可根據(jù)鄰井資料小范圍調(diào)整滑動位置，盡量選擇砂巖段滑動增斜。由于鉆具自重豎直向下，井斜較大時，降斜較容易，增斜較困難，可以根據(jù)設(shè)計軌跡走上限，為軌跡調(diào)整留有調(diào)控余地，確保順利中靶。

（2）鉆頭類型的優(yōu)選。目前春光油田鐵架子區(qū)塊水平井平均完鉆井深1990.77m，春10區(qū)塊平均完鉆井深為1305.9m。鉆頭使用方面，鐵架子區(qū)塊水平井平均使用鉆頭3只，表層使用17 1/2″的SKG124鉆頭一只，二開直井段使用8 1/2″的HAT127鉆頭一只，二開定向段使用8 1/2″的MD437鉆頭一只，通過優(yōu)選鉆頭類型，實際平均鉆井周期為12.89d，相比平均設(shè)計鉆井周期14.12d結(jié)余周期1.1d；春10區(qū)塊水平井平均使用鉆頭3只，表層使用17 1/2″的SKG124鉆頭一只，二開直井段使用9 5/8″的HAT127鉆頭一只，二開定向段使用9 5/8″的MD437或HJ437G鉆頭一只，通過優(yōu)選鉆頭類型，實際平均鉆井周期為9.21d，相比平均設(shè)計鉆井周期13.98d結(jié)余周期4.77d。

（3）施工注意事項。井斜大于40°后，每打完單根劃眼兩次正常后再接單根；井斜超過50-60°時，會造成加壓困難，要采取倒裝鉆具（把加重鉆桿放到斜坡鉆桿的上面），保證鉆壓的正常；水平段易發(fā)生粘卡，水平段滑動時必須注意工具面的變化情況，若鉆時變慢或無進尺，工具面不變化，及時活動鉆具，預(yù)防粘卡；為預(yù)防鉆頭泥包，下鉆到大斜度段進行分段循環(huán)，滑動鉆進時，適當(dāng)增加排量保證攜砂性，滑動2-3米活動一次鉆具；在施工過程中藥盡可能降低過大的全角變化率，優(yōu)化井下管柱結(jié)構(gòu)設(shè)計，使管柱受力分布合理盡量避免螺旋屈曲，精確控制井眼軌跡，保證井眼光滑，減少管柱彎曲阻力。

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