辛126區(qū)塊同臺中深井鉆井技術(shù)

馬國良

摘 要：辛126區(qū)塊位于濟陽坳陷東營凹陷中央斷裂背斜帶辛126斷塊，完鉆層位在沙三中段。同臺井施工中存在著斜井段長摩阻大，沙河街組井壁穩(wěn)定性差、易掉快攜砂困難以及三維繞障防碰等問題都制約著鉆井的優(yōu)快鉆進。通過施工，積累經(jīng)驗，從鉆頭選型，鉆具組合的搭配，井身質(zhì)量的控制，運用新技術(shù)以及各項技術(shù)措施的有效落實，獲得一系列優(yōu)快鉆井技術(shù)，取得了很好的成果，使該區(qū)塊鉆井速度大幅度提高。

關(guān)鍵詞：鉆頭選型；鉆具組合；三維繞障；井壁穩(wěn)定

1 地質(zhì)概述

辛126區(qū)塊位于濟陽坳陷東營凹陷中央背斜構(gòu)造帶，完鉆層位在沙河街組，東營組埋深一般在1400m-1800m左右。主力油層埋深為2849.4-2854.9m左右。上部地層松軟細砂多，下部為灰質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、油頁巖等巖性，斜井段長、井壁穩(wěn)定性差。

2 施工技術(shù)難點

2.1 該同臺井所處區(qū)塊井網(wǎng)密度大，防碰井口數(shù)較多，增大了鉆進過程中的防碰難度。

2.2 直井段長，辛126-斜16井直井段為1989米，辛126-斜17井直井段為1933米，施工中直井段的井身質(zhì)量控制難度加大。

2.3 井斜、方位變化較大，靶區(qū)半徑小，斜井段長，摩阻扭矩大、鉆進時鉆具傳壓困難，井身軌跡的控制難度增大。

2.4 位移較大，鉆井液攜砂困難，井壁穩(wěn)定性不好，起下鉆摩組較大。

3 鉆井技術(shù)措施

3.1 表層施工技術(shù)措施

該區(qū)塊一開鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組上部，鉆進時用10-30KN的鉆壓吊打六根鉆鋌，然后通過高轉(zhuǎn)速180r/min，鉆壓40-60KN，泵壓4-5MPa均勻送鉆，一開后多點投測，把一開的井斜控制好。鉆井液采用自然造漿，通過短起下鉆通井確保表層套管下入。

一開鉆具組合為：

？準(zhǔn)346.1mm3A鉆頭+？準(zhǔn)177.8mm鉆鋌×6根+？準(zhǔn)158.8mm無磁鉆鋌×1根+？準(zhǔn)127mm加重鉆桿×12根+？準(zhǔn)127mm鉆桿。

3.2 二開直徑段施工技術(shù)措施

兩口井的直井段井深為1989m、1933m。上部地層比較松軟，在軟硬交界面處極易發(fā)生井斜。二開后第一口井采用4翼PDC鉆頭，同臺第二口井采用HAT127牙輪鉆頭，同時為了防斜下入雙偏心接頭和18m扶正器的鉆具組合防斜打直[1]。

鉆進參數(shù)：鉆壓30-50KN，鉆速180r/min，泵壓13-15MPa，泵排量30L/S。出表層后小鉆壓吊打100m，且在軟硬交界面要吊打，均勻送鉆，防止頓鉆、溜鉆，同時及時測斜控制好井身質(zhì)量。二開利用大循環(huán)快速鉆進，同時增大泵的排量（達1.8-2.0m3/min），井深超過500m后加入干粉溶液控制地層造漿。井深1300m左右改為小循環(huán)，使用好凈化設(shè)備并用干粉維護，直井段進尺打完后混入老漿循環(huán)鞏固井段。

通過以上工程技術(shù)措施，有效的控制了直井段的井斜。為下一步定向工作打下了良好的基礎(chǔ)。

3.3 定向井段施工技術(shù)措施

根據(jù)地層巖性合理的選擇4翼的PDC鉆頭，下入度數(shù)為1.5°的單彎新動力鉆具。

鉆具組合為：

？準(zhǔn)215.9mmPDC+？準(zhǔn)165mm動力鉆具+？準(zhǔn)158.8mm無磁鉆鋌+？準(zhǔn)158.8mm鉆鋌×5根+？準(zhǔn)127mm加重鉆桿×4柱+？準(zhǔn)127mm鉆桿×4柱+？準(zhǔn)214mm復(fù)合修壁器+？準(zhǔn)127mm鉆桿。

該區(qū)塊斜井段的增斜段一般為250m左右，配鉆具時把復(fù)合修壁器放在距離鉆頭300m的位置[2-3]，在增起井斜進行復(fù)合鉆進時，復(fù)合修壁器的位置正好到達定向點的位置，通過復(fù)合鉆進利用復(fù)合修壁器的上下復(fù)合金屬片來修復(fù)定向井段不規(guī)則的井眼，使井身軌跡達到了平滑。

兩口井的斜井段長都在1000m以上，在鉆進過程中，在保證井斜、方位增量同時盡量以復(fù)合鉆為主，可以提高鉆井速度，又能使井眼軌跡達到平滑。定向時由于斜井段長、井斜、位移大，鉆進時鉆具易出現(xiàn)脫壓嚴(yán)重、加壓困難的現(xiàn)象，可以上下活動鉆具減少鉆具接觸井壁的面積。采用合理的鉆壓和轉(zhuǎn)速鉆進，鉆進完一個單根后堅持劃眼后再接單根，可以有效的控制井斜的增量。并且平穩(wěn)操作，盡量減少憋泵次數(shù)，延長動力鉆具的使用壽命。

由于斜井段長、井斜較大，鉆進過程中易產(chǎn)生巖屑床井眼不清潔。因此每鉆進300m時進行短程起下鉆，利用復(fù)合修壁器上下刮拉井壁，破壞堆積的巖屑床，使井壁更加光滑穩(wěn)定。

4 鉆井液技術(shù)措施

根據(jù)該區(qū)塊的地層特點和長裸眼的施工特點，我們采用了聚合物防塌鉆井液體系，館陶組及以上地層成巖性差，泥巖性較軟且砂巖發(fā)育，鉆井液以防坍塌、防井漏、防卡為主要目的，抑制地層造漿、攜帶巖屑、防止泥巖縮徑，確保安全鉆進為目的；東營組及沙河街組鉆井液以防塌為主要目的。該鉆井液的配方為：銨鹽+干粉+防塌劑+瀝青粉[4]。在2000m以下易發(fā)生井壁坍塌的層段加足防塌劑保持井壁穩(wěn)定。在沙河街組調(diào)節(jié)漸變性，抑制頁巖、巖屑分散，確保井眼穩(wěn)定。定向前加入3～4%的潤滑劑，根據(jù)進尺和井下情況不斷補充，使鉆井液具有良好的潤滑防卡性能。為防止上部泥巖蓋層的剝蝕掉塊，加入了抗高溫高壓的降失水劑和防塌材料，有效地維護了井壁穩(wěn)定性，同時增加鉆井液的粘度等，使鉆井液保持良好的流變參數(shù)以滿足攜砂要求。通過以上鉆井液措施我們保證了井下安全，并且兩口井電測一次成功率達到100%。

5 結(jié)論與認識

5.1 鉆至地層傾角大的地層，注意控制井斜，建議采用雙偏心接頭+鐘擺鉆具輕壓吊打，同時加大測斜密度。

5.2 復(fù)合修壁器在斜井段的使用，使井壁更加光滑穩(wěn)定。減少了起下鉆的次數(shù)，提高了鉆井時效。

5.3 通過復(fù)合鉆井技術(shù)的應(yīng)用，能夠連續(xù)控制井眼軌跡，簡化了施工工序，辛127-斜16井完鉆井深3034m，鉆井周期10d7h，機械鉆速17.13m/h，辛127-斜17井完鉆井深2999m，鉆井周期10d21h，機械鉆速17.89m/h，提高了生產(chǎn)效率。

5.4 該區(qū)塊的井裸眼段長，且沙河街組易垮塌，上部泥巖蓋層容易剝蝕掉塊，應(yīng)選用防塌好抗高溫高壓的鉆井液體系。

參考文獻

[1]常領(lǐng).動力學(xué)防斜打直理論研究及實踐應(yīng)用[J].西部探礦工程.2007.19（10）：75-76.

[2]肖經(jīng)緯，馮德杰.扶正器鉆具組合在定向井施工中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工.2011.8：35-37.

[3]劉西圣.鉆井工藝原理[M].北京：石油工藝出版社，1998.

[4]孫廣同，李學(xué)慶.水解聚丙烯腈鉀銨鹽（KNPAN）潤滑防塌鉆井液的研制與應(yīng)用[J].石油與天然氣化.1994.23（1）：53-57.