孔祥斌
摘要:為了保證源X1井的鉆井施工安全,在對設(shè)計研讀的基礎(chǔ)上,對施工中的井眼軌跡控制和鉆井安全措施進(jìn)行了探討,對施工類似井型具有一定的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:源X1井;軌跡控制;安全施工
源X1井位于某盆地中央凹陷區(qū),設(shè)計井深1633.59m,垂深1580.00m,井斜角25.°,方位角76.81°,水平位移252.68m,該井所在的階地是沉積末期構(gòu)造運動抬起,并基本定型的長期發(fā)育的古構(gòu)造,構(gòu)造總的趨勢是向北西傾沒的單斜。
1設(shè)計情況
1.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計
依據(jù)地層基本情況和鄰井施工情況,源X1井采用二開的井身結(jié)構(gòu),一開用Ф342.9mm鉆頭鉆進(jìn)160m,然后應(yīng)用插入式固井進(jìn)行封固,二開采用Ф215.9mm鉆頭完鉆,井深1633.59m,下入Ф139.7mm套管,采用雙密度固井方式進(jìn)行油層封固。
1.2井眼軌跡設(shè)計
按照地質(zhì)設(shè)計靶點要求,決定采用三段制直-增-穩(wěn)的軌跡設(shè)計形式,最大井斜角25°,最大井眼曲率5°/30m,設(shè)計數(shù)據(jù)見表1所示。
2 鉆井施工
2.1軌跡控制
(1)直井段:直井段以控制井斜角的產(chǎn)生,防斜打直為主。二開直井段Φ215.9mm井眼施工中鉆具組合為:Φ215.9mm鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌×(17.0~18.0)m +Φ214.0mm穩(wěn)定器+Φ177.8mm鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ214.0mm穩(wěn)定器+Φ177.8mm鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ165.1mm鉆鋌×(70.0~72.0)m+Φ127.0mm鉆桿。鉆井參數(shù):鉆壓2-3T,轉(zhuǎn)速80-110r/min,施工中根據(jù)定點測斜情況詳細(xì)計算直井段的井眼軌跡走向,根據(jù)井斜角度的大小及時地調(diào)整施工的鉆壓和轉(zhuǎn)速,到造斜點的時候井斜角只有1.2°,井底水平位移3.7m,完全滿足了鉆井工程的需要,為下一階段定向施工創(chuàng)造了非常好的施工條件。
(2)增斜段:增斜段軌跡控制是其關(guān)鍵的施工井段,該段施工的主要任務(wù)就是按照鉆井施工的設(shè)計要求把井斜角增大到設(shè)計值,同時還要控制好造斜過程中的井眼曲率,保證施工安全。鉆具組合為:Φ215.9mm鉆頭+Φ172.0mm單彎螺桿(1.25°,本地帶212扶正器)+Φ165.1mm無磁鉆鋌+MWD+Φ165.1mm無磁鉆鋌×(8.5~9.0)m+Φ165.1mm鉆鋌×(36.0~54.0)m+Φ127.0mm鉆桿。施工中首先要掌握這套鉆具組合在固定的鉆井參數(shù)下的實際造斜率,因此在最開始定向鉆井的時候就要連續(xù)地定向幾個單根,根據(jù)實際測點之間井斜和方位變化率來計算該套組合在該地區(qū)的實際造斜率,應(yīng)用定向與復(fù)合鉆井相結(jié)合方式進(jìn)行軌跡控制,保證井下安全,使井斜增加到25°。
(3)穩(wěn)斜段:為了保證穩(wěn)斜井段井斜和方位的穩(wěn)定性,減少調(diào)整進(jìn)尺,在該套鉆具組合中增加了一個Φ208mm螺扶,穩(wěn)斜施工中每鉆進(jìn)30-50m進(jìn)行一次定點測斜,發(fā)現(xiàn)井斜與方位有增大或者減小趨勢的時候加密測斜,必要的情況進(jìn)行定向調(diào)整,在整個穩(wěn)斜井段的施工中定向進(jìn)尺只有15m,其余皆為復(fù)合鉆進(jìn)進(jìn)尺,大大提高了生產(chǎn)效率。
2.2 安全施工措施
(1)保證攜巖。Φ215.9mm井眼鉆井排量一直保持在34l/s以上,使環(huán)空返速在1.5m/s左右,實現(xiàn)紊流攜巖。(2)四級固控設(shè)備清除巖屑。應(yīng)用振動篩、除砂器、除泥器和離心機(jī)及時清楚鉆井液中的有害固相顆粒,保證井眼清潔。(3)鉆進(jìn)完一個單根后劃眼2-3遍,堅持每鉆進(jìn)110-150m短起下200-250m破壞已經(jīng)形成的巖屑床,下鉆到底大排量循環(huán)鉆井液,直至震動篩無巖屑返出方可鉆進(jìn)。(4)控制失水量小于4mL,起鉆要求每柱不低于3min,以免起鉆過快引起抽吸,造成井壁失穩(wěn)。下鉆要求每小時不超過10柱,防止由于壓力激動造成井漏。
3結(jié)束語
在三段制定向井施工中,對設(shè)計的充分研讀和理解是施工的前提,在施工中要根據(jù)不同地層的情況采取有針對性措施對直井段、增斜段和穩(wěn)斜段的軌跡進(jìn)行精確控制是根本,施工執(zhí)行安全鉆井措施是保障。
參考文獻(xiàn):
[1] 孟祥波,陳春雷,孫長青.徐深21-平1井軌跡控制技術(shù)[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),2014,41(1):30-32.