辛53-斜33井施工難題分析與技術對策探討

蔡凱敏(中石化勝利工程有限公司鉆井工程技術公司)

井深0 2035.35 2361.87 2582.38 2724.76 2977.65 3199.21 3422.02 3471.37井斜水平位角0 0移0 0井眼曲率靶點48.98 82.06 82.06 82.06 52.57 52.57 52.57方位角135 135 135 125.43 118.61 118.61 103.7 103.7 103.7垂深0 2035.35 2323.53 2413.65 2433.32 2468.25 2552.76 2688.18 2718.18 131.26 328.67 468.07 718.54 912.51 1089.44 1128.63 0 0 1 5 15.51 4.74 0 14.69 0 0 A B C

一、本井設計概述

辛53-斜33井是一口老區(qū)生產(chǎn)井，位于東辛油田辛24-斜25井井口方位 164°，距離10m；其構造為濟陽坳陷東營凹陷中央斷裂背斜構造帶辛23斷塊，地層傾角10-20°，油藏埋深1800－2520m。目的層油層中部深度2430m。井身剖面設計數(shù)據(jù)見右表。

二、施工難度分析：

辛53-斜33井是一口高難度定向井，其難度涵蓋了大多數(shù)普通定向井所具備的難度，主要有以下幾點：

1.大井眼定向，水平位移大。該井在Φ311.20mm大井眼定向，水平位移為1122.79m,造斜點位于沙一段，地層可鉆性差。

2.井斜大。設計最大井斜角82.06°，要求中靶井斜控制±2°以內，過B靶點后降斜至52.57°，以此井斜中C靶完鉆。

3.設計小靶區(qū)、多目標。該井設計有三個靶點，A、B靶點靶區(qū)半徑15m，要求AB靶點間為圓柱靶，實際中靶范圍限制在直徑2.1m的圓柱內,C靶點是半徑25m的圓形靶。

4.三維繞障、鄰井防碰井多。 本井需要兩次變方位，第一次是由定向開始的135°調整到118.61°后鉆穿AB筒靶，穿過B靶點后有調整15°方位到103.7°以52.57°鉆穿C靶。同時，本井周圍有24口井與之防碰，其中一口井最近距離為10.38米，所以要求施工中盡量保證實鉆軌跡貼近設計軌道，盡可能避開防碰井。

三、技術對策探討及施工方案：

本井有24口防碰井，在開始定向造斜前，必須做好防碰掃描，保證本井按照設計要求順利完鉆。該井設計軌跡與各防碰井實鉆軌跡掃描結果見下圖1。從該圖中可見，本井設計井身軌跡與各防碰井在直井段最近距離10.38m，而在造斜點之后距離均大于14.82m，并且隨著井深的增加，距離也越來越大，所以本井在鉆進過程中，盡量保證實鉆井身軌跡貼近設計軌跡，理論上可以避開周圍的防碰井。

本井于2023.27m開始定向，此時井斜4.50°，且有20.91m的正側位移，這給定向增加了一定的難度。為了使水平投影圖貼近設計線，開始定向時，擺工具面考慮20°的增方位。在定向過程中，既要跟得上設計造斜率，又要兼顧方位變化。在井斜達到40°時，進行了鉆具的倒裝，按實際要求加入適當長度的斜坡鉆桿。

本井二開完井作業(yè)之后，進行三開，井眼尺寸Φ215.90mm，鉆至2963.74m，此段為穩(wěn)斜段，以復合鉆進為主，適當對井身軌跡進行微調。在穩(wěn)斜段鉆具組合中加入了一個扶正器，以盡量保證穩(wěn)斜段井身軌跡合乎設計要求，減少井身軌跡調整，確保該井段軌跡圓滑。在此井段中，成功命中A、B兩靶。

在鉆穿B靶之后，按照設計要求進行降斜降方位。同樣在降斜鉆具組合中保留了扶正器，以便更好的控制井身軌跡。降井斜降方位定向過程中，應盡量減少鉆具在井底的靜止時間，合理采用滑動鉆進與復合鉆進相結合，擺好工具面后應活動鉆具，待確定井底工具面合乎要求后再開始加壓定向，以確保定向出效果。鉆至后期井深3164.80m，井斜55.11°，方位104.03°，由于井深，泥漿性能不好，加上井斜、位移大，井眼軌跡又是三維“S”型，定向擺工具面時工具面不穩(wěn)并且定向時間停留較長鉆具就會粘住，此時果斷利用1-2噸鉆壓進行吊打，成功讓井斜降到51.10°，方位103.13°，這樣減少了工作量，并保證了井身軌跡的圓滑，成功鉆穿C靶。

本井實鉆軌跡本次施工成功并很好的命中A、B、C三靶，施工質量符合設計要求。在垂直投影圖中中B靶時，選擇中下靶，這是由于后期得降斜，這樣可以適當減少后期降斜工作量；在水平投影圖中中B靶時，選擇中上靶，這是由于后期得降方位，這樣也可以適當減少后期降方位工作量。

結論與認識

1、利用單點測斜儀測斜時，為盡量減少高泵壓對單點測斜儀的沖蝕時間，盡量在第一次成功抓住測斜序列，可采用9M pa左右的單泵測斜，這樣可以節(jié)省一些時間，提高鉆井時效。

2、本井直井段井底井斜達到4.50°，并出現(xiàn)了側位移，對后期定向施工增加一定的難度，所以直井段應盡量采取各種措施打直。

3、三維大井斜井井眼曲率對鉆具扭矩影響很大。要減少鉆具扭矩，必須嚴格控制定向段狗腿嚴重度。

4、適時通井、短起下，并配合大排量洗井，破壞巖屑床；減少鉆鋌使用長度，用加重鉆桿代替鉆鋌并在鉆井液中加入潤滑劑，用來降低摩阻，預防井下事故的發(fā)生。

5、在斜井段施工時，根據(jù)實鉆情況，及時加強鉆具倒裝、簡化鉆具組合、適時調整鉆進參數(shù)，可有效防止鉆具疲勞破壞。

6、本井在鉆進過程中，合理采用牙輪鉆頭與PDC鉆頭交替使用，對控制井身軌跡和加快鉆井時效起到了一定的效果。

7、本井井深達3454米，鉆進時泵壓達到17-18M pa甚至19M pa，對測斜儀器的沖蝕比較嚴重，并導致定向接頭被刺漏過一次，幸好及時發(fā)現(xiàn)未造成井下事故，以后應防范類似情況的發(fā)生。

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