孟慶雷（大慶鉆探工程公司鉆井四公司 吉林 松原 138000）

近年來(lái)，蘇丹油區(qū)單井產(chǎn)量不斷下滑，為進(jìn)一步適應(yīng)與日俱增的石油需求，則必須開(kāi)發(fā)越來(lái)越多的水平井，但受地質(zhì)條件干擾，致使鉆井事故層出不窮。而優(yōu)快鉆井技術(shù)的合理應(yīng)用，不僅可以降低鉆井難度，加快施工進(jìn)度，還可在較大程度上減少事故發(fā)生，故值得推廣應(yīng)用。

一、蘇丹水平井概述

蘇丹水平井基本位于3/7和1/2/4區(qū)塊，其中前者地勢(shì)相對(duì)平坦，后者則為具有張拉特點(diǎn)的含有盆地，其中1400-1650m的Aradieba地層多為蒙脫石、石英、高嶺石，且存在較多的頁(yè)巖夾層，容易發(fā)生吸水脫落，而500-1350 m的Adar和Jimidi地層多為蒙脫石和伊利石，且掉塊多，巖縫發(fā)育。如此一來(lái)，其復(fù)雜而獨(dú)特的地質(zhì)特點(diǎn)便為該區(qū)域的水平井開(kāi)發(fā)帶來(lái)了很大難度，如難以控制井眼軌跡，定向鉆井面臨較大的摩阻力和嚴(yán)重的托壓現(xiàn)象，井壁掉塊、地層縮徑等問(wèn)題突出，為鉆、測(cè)、固井構(gòu)成了較大威脅，現(xiàn)有設(shè)備工具鉆井效用較差等，故合理應(yīng)用優(yōu)快鉆井技術(shù)必要而迫切[1]。

二、蘇丹水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)的應(yīng)用研究

為切實(shí)改善現(xiàn)狀，首先對(duì)蘇丹水平井的井深結(jié)構(gòu)作了優(yōu)化，即在泥巖穩(wěn)定井段設(shè)置造斜點(diǎn)，并將縮短至1300 m左右的技術(shù)套管沿著井斜60°方向下放，然后根據(jù)地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)，對(duì)地質(zhì)靶點(diǎn)作了適當(dāng)調(diào)整，以期避開(kāi)障礙，加快鉆井進(jìn)程，減小設(shè)備負(fù)荷和費(fèi)用成本，在此基礎(chǔ)上，采用了下述優(yōu)快鉆井技術(shù)：

1.基于井眼軌跡控制的優(yōu)快鉆井技術(shù)

一方面是鉆具組合的優(yōu)化，主要是借助微增倒裝組合鉆具實(shí)現(xiàn)井斜和小全角變化井段處鉆桿重量的增大，用于適當(dāng)減小鉆具下部剛性及其對(duì)水平段井壁的壓力，然后通過(guò)扭矩和鉆壓的有效傳遞和鉆桿摩擦阻力的降低，實(shí)現(xiàn)順暢鉆進(jìn)并消除卡鉆隱患；同時(shí)基于60°井斜，以及部分鉆鋌被加重鉆桿的取代，還可以保證井底鉆壓足夠，減小黏卡概率；另一方面則是考慮到蘇丹水平井的目標(biāo)厚度一般處于1.5-3 m之間，故采用了Pulser+SEA+PSA+THE+G R+CPR的LW D測(cè)井組合儀器，通過(guò)對(duì)比判斷所獲數(shù)據(jù)與電測(cè)鄰井?dāng)?shù)據(jù)，可為鉆進(jìn)方向提供實(shí)時(shí)指導(dǎo)，而近鉆頭工具的應(yīng)用，既利于儀器零長(zhǎng)的減少，數(shù)據(jù)精度的提高，也有助于縮小預(yù)測(cè)誤差，提高施工效率[2]；而Yabus和Adar地層測(cè)井曲線變化數(shù)值的獲取，為首個(gè)關(guān)鍵標(biāo)志層的準(zhǔn)確定位提供了可靠依據(jù)；此外深淺電阻率的變化幅值還在確保油層鉆遇率中彰顯了重要作用。

2.基于鉆井提速的優(yōu)快鉆井技術(shù)

由于定向造斜段較低的鉆速是蘇丹水平井鉆井進(jìn)度的主要制約因素，故選擇了專用定向、壽命長(zhǎng)、符合鉆井要求的PD C鉆頭，希望以此對(duì)切削齒進(jìn)行保護(hù)，并延長(zhǎng)總進(jìn)尺和使用壽命，實(shí)踐證明，該鉆頭工作面相對(duì)穩(wěn)定，托壓現(xiàn)象有所減少，且具有良好的定向造斜效用，并在3/7和1/2/4區(qū)塊水平井的水平段和斜井段進(jìn)過(guò)程中達(dá)到了預(yù)期鉆速；同時(shí)經(jīng)合理匹配螺桿鉆具與鉆頭，不僅在3/7區(qū)鉆井過(guò)程中保持了高于80%的旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，克服了托壓嚴(yán)重和大摩阻扭矩的難題，也在1/2/4區(qū)鉆井過(guò)程中提高了鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)率；而通過(guò)使用AGITATOR TOOL這一型號(hào)的水力振蕩器，配以規(guī)格達(dá)標(biāo)、數(shù)量合適的螺桿、鉆頭、鉆桿、加重鉆桿、MWD、CPR等工具，促使機(jī)械鉆速由4.68 m/h提升到了10.26 m/h，而且由此產(chǎn)生的震動(dòng)既未干擾MWD信號(hào)，也未破壞鉆頭等鉆具，故在改善機(jī)械鉆速、有效控制工具面中效果顯著。

3.基于鉆井液的優(yōu)快鉆井技術(shù)

考慮到3/7區(qū)和1/2/4區(qū)水平井所處位置多為特殊而復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，其中有的掉塊嚴(yán)重，有的容易吸水脫落，有的為砂巖互層等，均為卡鉆、劃眼等鉆進(jìn)問(wèn)題創(chuàng)造了機(jī)會(huì)，所以經(jīng)全面分析，針對(duì)一開(kāi)采用了KCL聚合物系列鉆井液，二開(kāi)采用了KCL/硅酸鹽系列鉆井液，主要用于微裂縫的填補(bǔ)和泥巖的穩(wěn)固，以此抑制井段頁(yè)巖發(fā)生水化，提高其穩(wěn)定性能[3]；三開(kāi)則采用了Drilling-in系列鉆井液，即先通過(guò)保持含量為5%以上的潤(rùn)滑劑，加入xc用于流型的調(diào)整，以將動(dòng)塑比維持在0.7以上，并確保攜砂，然后在確定井壁穩(wěn)定的前提下，在完井環(huán)節(jié)使用1.18 g/cm3的鉆井液，同時(shí)結(jié)合固控裝置，盡量降低固相含量。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，該體系的鉆井液有著良好的強(qiáng)封堵性、強(qiáng)抑制性和流變易控性，故成功解決了井壁穩(wěn)定的難題，井徑的平均擴(kuò)大率由20%降至了8%，懸浮攜砂和低熒光等要求也得到了滿足，從而為順利鉆井提供了重要保障。

綜上所述，優(yōu)快鉆井技術(shù)在蘇丹水平井施工中的合理應(yīng)用，不僅明顯提高了機(jī)械鉆速，縮短了建井周期，也降低了問(wèn)題和事故概率，增強(qiáng)了鉆井效益，故其值得推廣應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，優(yōu)快鉆井技術(shù)高效可靠、安全實(shí)用，可以說(shuō)為當(dāng)下水平井鉆井施工帶來(lái)了良好的發(fā)展契機(jī)，提供了有力的技術(shù)支持。而蘇丹水平井在應(yīng)用優(yōu)快鉆井技術(shù)之后，無(wú)論是鉆井速度，還是鉆井質(zhì)量均得到了有效提升，并為其形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、占據(jù)海外市場(chǎng)、增加經(jīng)濟(jì)效益奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

[1]張?jiān)?淺談現(xiàn)代水平井鉆井技術(shù)[J].科技資訊,2010(30):21-22.

[2]楊德才.城區(qū)大平臺(tái)水平井優(yōu)快鉆井方法[J].黑龍江科技信息,2010(21):05-06.

[3]嚴(yán)智武.已探明區(qū)塊水平井優(yōu)快鉆井技術(shù)研究[J].西部探礦工程,2012(09):17-19.