王晨+尹瑩瑩

摘要：林樊家油田位于濟(jì)陽坳陷惠民凹陷林樊家斷裂鼻狀構(gòu)造帶林中9塊。該地區(qū)水平井是位垂比接近1：1的大位移水平井，為了最低限度降低和客服井下磨阻扭矩，充分優(yōu)化井眼軌道設(shè)計(jì)、下部鉆具組合和鉆進(jìn)參數(shù)，以及對(duì)鉆井液性能調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)井眼軌跡的有效控制。所完成的林中9-平01、林中9-平02、林中9-平04這三口大位移水平井位垂比均接近1：1。

關(guān)鍵詞：大位移井；水平井；軌跡控制；鉆井液；鉆具組合

【分類號(hào)】TE933.1

1、概述

大位移井鉆井技術(shù)是國外20世紀(jì)90年代隨著定向井、水平井發(fā)展起來的高新鉆井技術(shù)，是定向井、水平井、深井、超深井等技術(shù)的綜合體現(xiàn)，基本代表了目前世界上較為先進(jìn)的鉆井技術(shù)。

2、鉆井施工技術(shù)難點(diǎn)

對(duì)于林樊家地區(qū)大位移水平井，從鉆井角度來講，該井施工面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)：1、上部地層膠結(jié)疏松，大井眼定向造斜易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象；2、水平井段長，井下摩阻大，滑動(dòng)導(dǎo)向困難，井眼軌跡控制困難；3、目的層較淺，上部井段克服井下摩阻時(shí)的鉆具自重不足；4、起下鉆次數(shù)多，水平段容易出現(xiàn)不規(guī)則井眼狀況，井眼復(fù)雜。5、由于巖屑床的原因，導(dǎo)致機(jī)械鉆速較低，鉆具扭矩增大，易發(fā)生井下事故，對(duì)于完井作業(yè)增加困難等因素。

3、現(xiàn)場施工工藝

針對(duì)上述問題的解決方案，采取相應(yīng)措施，主要集中在井眼軌跡控制方法和鉆井液技術(shù)兩方面，順利施工完成林中9-平01、林中9-平02、林中9-平04這三口大位移水平井的施工任務(wù)。

井眼軌跡控制

本區(qū)塊大位移水平井，設(shè)計(jì)垂深淺，上部地層較為松軟，地層造斜能力較差，考慮到造斜點(diǎn)垂深空間限定條件等方面，因此，在井眼軌道控制上應(yīng)盡量避免增斜過快，使得井眼軌跡狗腿度過大，對(duì)完井作業(yè)帶來困難。

二開采用“3A241mm鉆頭+1.75Ф197mm動(dòng)力鉆具+回壓凡爾+Ф177.8mm無磁鉆鋌+無磁懸掛+Ф127mm無磁承壓鉆桿+Ф238mm修壁器+Ф127mm加重鉆桿*15+Ф127mm鉆桿”。

在進(jìn)入A靶后，由于地層物性條件逐步穩(wěn)定，上述鉆具在復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)增斜越發(fā)顯著，因此，鉆具調(diào)整為“3A241mm×0.30m+1.75Ф197mm動(dòng)力鉆具+（531×410）回壓凡爾+FEWD+Ф178mm無磁鉆鋌+Ф178mm無磁懸掛+Ф127mm無磁承壓+Ф238mm修壁器+Ф127mm鉆桿*31柱 +Ф127mm加重鉆桿*5柱+Ф127mm鉆桿”

根據(jù)井斜的變化情況，合理調(diào)整加重鉆桿的位置，以利于所加鉆壓能夠傳遞給鉆頭，加快鉆進(jìn)速度，有效防止鉆壓加不到鉆頭上的情況。

在鉆進(jìn)過程中，通過隨時(shí)注意觀察扭矩、泵壓的變化，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析、解決變換鉆壓，調(diào)整鉆具受力情況；每鉆進(jìn)完單根劃眼2～3次，以保證井眼平滑；及時(shí)清除井底巖屑；每鉆進(jìn)200米進(jìn)行短起下措施，短起下前要循環(huán)一周以上并且大幅度活動(dòng)鉆具，提出一個(gè)單根的高度，確保泥漿中的砂子循環(huán)出來，從而保證了各井段的順利鉆進(jìn)。水平井在井斜角達(dá)到60度左右時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)托壓問題，通過調(diào)整鉆井液性能、調(diào)整鉆井參數(shù)和鉆進(jìn)方式，加強(qiáng)短起下作業(yè)鉆進(jìn)情況可以得到改善。

保證井眼清潔。使用大排量循環(huán)，排量應(yīng)達(dá)到和盡力大于設(shè)計(jì)要求，以滿足井眼凈化和攜巖所需的環(huán)空返速。充分利用固控設(shè)備，清除鉆井液中的有害固相，降低含沙量，使鉆井液保持良好的性能。

提高鉆井液攜砂能力。合理調(diào)整鉆井液性能，使之能保持適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛σ岳趲r屑的攜帶。每鉆進(jìn)一單根劃眼3-4次，接單根做到晚停泵早開泵，大幅度活動(dòng)鉆具。盡量采用復(fù)合鉆進(jìn)，攪動(dòng)巖屑，阻止巖屑床的形成。堅(jiān)持短起下鉆破壞巖屑床。

根據(jù)井口返出巖屑情況，確定短起下鉆的井段長度，隨著井深的增加，提高短起下次數(shù)、控制鉆井速度等辦法清除巖屑床。

水平井防粘卡是施工中重要注意事項(xiàng)，及時(shí)活動(dòng)鉆具，減少鉆具靜止時(shí)間和保持鉆井液循環(huán)是防粘卡的有效措施。帶動(dòng)力鉆具起下鉆遇阻時(shí)處理措施得當(dāng)與否是直接決定成敗的關(guān)鍵。本井主要采取了下列措施防卡及處理下鉆遇阻：

（1）定向鉆進(jìn)鉆時(shí)較慢時(shí)，每隔20分鐘及上下活動(dòng)鉆具，防粘卡。

（2）進(jìn)入井斜較大井段，由于環(huán)空不均勻，環(huán)空鉆井液上返速度低，容易造成巖屑床的產(chǎn)生，使得摩阻增大，造成井下復(fù)雜情況的產(chǎn)生，接單根前拉劃2-3遍，破壞巖屑床，加大設(shè)備的檢查力度，保證設(shè)備能夠持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，如果發(fā)生不能開泵等情況，及時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，減少鉆具的靜止時(shí)間。

（3）循環(huán)時(shí)大幅度上下活動(dòng)鉆具，充分?jǐn)y砂，保證井眼暢通。水平段鉆具易躺在井眼下部，長時(shí)間不動(dòng)時(shí)，易粘附卡鉆，因此，循環(huán)時(shí)應(yīng)及時(shí)上下活動(dòng)鉆具，破壞巖屑床，防止人為操作引起的井下復(fù)雜情況發(fā)生。

（4）水平井完井通井起下鉆過程中，斜井段和水平段一定要控制起下鉆速度，尤其是起鉆。本井水平段返出細(xì)油砂，若起鉆速度過快，極易抽塌地層，造成井眼埋沙、下鉆遇阻等各種復(fù)雜情況，會(huì)給后續(xù)施工帶來困難，因此，起鉆時(shí)嚴(yán)格控制速度。起出的鉆具，下部鉆具節(jié)箍附近會(huì)附著較多的泥餅，對(duì)于起出的鉆具，必須要清潔鉆具，避免帶出的泥沙重新返回井內(nèi)，對(duì)之后作業(yè)井眼清潔工作帶來困難。

（5）帶動(dòng)力鉆具下鉆遇阻時(shí)，不能抱著僥幸心理劃眼。嘗試轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)螺桿單彎的方向后下放，或在遇阻點(diǎn)上提1米左右后開泵沖洗，沒有效果時(shí)立即起鉆換常規(guī)鉆具通井。

鉆井液技術(shù)

4、認(rèn)識(shí)及建議

良好的井身軌跡是大位移水平井成敗的關(guān)鍵， 它可以降低摩阻、減小扭矩并延緩鍵槽的形成。控制軌跡時(shí)不要僅以中靶為目的，要考慮為下一步施工減少難度，努力保證井眼軌跡的平滑，減少螺旋井段的出現(xiàn)。

結(jié)合地層各向分析優(yōu)選底部鉆具組合、鉆進(jìn)參數(shù)、鉆頭。鉆進(jìn)過程中，打完單根勤劃眼，鉆井施工中要使用加重鉆桿，盡量簡化鉆具結(jié)構(gòu)。如上部可鉆性好的地層、井斜和方位不好控制的井段或井段快打完時(shí)，采用復(fù)合鉆進(jìn)的方式可獲得較好的井眼軌跡和較高的生產(chǎn)時(shí)效。

優(yōu)化鉆井液技術(shù)，保持良好的泥漿性能是成功與否的保障。特別是在造斜段或水平段鉆遇泥巖層，一定要調(diào)整好泥漿性能、降低失水，防止井壁掉塊或坍塌。保證鉆井液的攜砂能力和潤滑效果，對(duì)水平段中的鉆進(jìn)和鞏固井壁起到良好效果。在提高鉆井液潤滑性時(shí)，建議使用白油，這樣能降低錄井工作人員撈砂觀察熒光效應(yīng)時(shí)的誤差。