蘇里格地區(qū)水平井鉆進提速研究

董超

摘 要：蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部，氣田從1999 年發(fā)現(xiàn)，至今已經(jīng)建成全國最大的整裝氣田，為保障國家能源需求做出了突出貢獻。渤海鉆探第一鉆井公司50669隊長期在渤鉆油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井，通過不斷總結提煉施工經(jīng)驗、健全管理機制、優(yōu)選配套技術并落實安全防范措施，鉆具失效和“雙石組”地層垮塌等事故復雜得到了有效控制，鉆井速度有了大幅提高。50669隊2012年水平井實現(xiàn)了“7開6完”，2013年實現(xiàn)了“8開7完”，2013年被中華全國總工會評為“工人先鋒號”稱號。

關鍵詞：蘇里格；水平井；管理體制；事故復雜預防

前言：蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地中部，氣田從1999 年發(fā)現(xiàn)至今，已經(jīng)建成全國最大的整裝氣田，為保障國建能源需求做出了突出貢獻。渤海鉆探第一鉆井公司長期在渤海鉆探油氣合作開發(fā)公司蘇里格蘇20、蘇25等區(qū)塊承鉆水平井。該區(qū)塊主要開發(fā)上古石盒子組地層，采用常規(guī)固井工藝，裸眼+封隔器完井，套管完井（二開水平井）。該地區(qū)地層條件比較復雜，井斜、托壓跳鉆嚴重，掉鉆具、牙輪，易發(fā)生電測遇阻及卡儀器等事故，嚴重影響了該地區(qū)水平井鉆井速度的提高。2013年，在渤海鉆探公司領導的正確引導下，在油氣合作公司和各兄弟單位的大力支持下，第一鉆井公司緊密圍繞公司“21229”工作目標，認真落實公司各項管理制度，狠抓安全生產(chǎn)，強化技術和井控管理，和相關方積極溝通協(xié)作，科學組織生產(chǎn)，實現(xiàn)零事故復雜，技術管理水平不斷提升，水平井總體鉆井速度不斷提高。50669隊水平井開鉆8口，交井7口，完成進尺31726米，同比提高9.58%，完成井平均井深4502m，平均鉆機月速4394.98m/臺月，平均機械鉆速15.18m/h，井身和固井質量合格率100%，生產(chǎn)時效98%，安全無事故，實現(xiàn)了安全高效生產(chǎn)。由于本井隊鉆進效率高，創(chuàng)蘇里格地區(qū)水平井施工歷史最好成績，在2013年被中華全國總工會評為“工人先鋒號”稱號。

一、提速的管理措施

（一）完善管理機制，提高項目運行水平。制定水平井工作目標。今年年初，結合生產(chǎn)實際，確定了50669隊水平井“1338”工作目標。即自營區(qū)塊水平井鉆井速度指標要保持第一，鉆井周期保持30天以內，年進尺上3萬米，水平井實現(xiàn)“8開8完”。

完善配套激勵政策。專門制定了《長慶市場重點項目經(jīng)營考核辦法》，按開交井口數(shù)，實行階梯式獎勵?？诰劷鸹鶖?shù)10萬元/口，從第4口井開始享受3萬元階梯獎。結合“三比”勞動競賽，進尺超公司計劃部分獎勵由原來的10元/米提高至20元/米，積極在班組開展班進尺、起下鉆時效等小指標競賽，激發(fā)全員提速提效的工作熱情。

應用“三條曲線”時效模板管理。以“指標時效曲線、計劃時效曲線和實際時效曲線”為內容的“三條曲線”管理法。通過對近三年完成水平井的工序進行分解和時效統(tǒng)計，建立起指標時效曲線。再根據(jù)后備井設計制定排出每道工序時間，作為計劃時效曲線。在每天生產(chǎn)會上分析，與實際時效進行對比，查找進度快慢原因，改進各項管理，提高生產(chǎn)時效。

（二）加強技術管理，科學施工促提速。優(yōu)化水平井“施工方案”。一是建設方、地質和設計部門結合，優(yōu)選了450米靶前位移，變曲率雙增設計剖面，水平段長度850米左右的專打井型。二是同建設方一起抓好設計評審，及時復測井口坐標，優(yōu)化二次剖面設計，提高了入窗精度。三是細化施工措施，固化成模板在每口井中進行應用。

落實“一段一策”措施。在表層施工主要采取塔式鐘擺鉆具，打直防斜。在直井段采用19mm大直徑復合片PDC鉆頭、大排量（190缸套），“低密、低粘、高切”聚合物泥漿和鐘擺鉆具等配套技術措施確保打直打快。在斜井段重點做好“雙石組”泥巖防塌工作，嚴格監(jiān)管并控制泥漿高溫高壓失水小于9ml，確保井壁穩(wěn)定。在水平段防塌和攜砂并重，提高泥漿潤滑防塌性能，排量不小于15L/s，確保安全快速鉆進。

推行區(qū)域、井型和施工隊伍“三個專打”。在區(qū)域和井型兩個專打的基礎上，形成了一系列提速配套措施。同時，要求定向井、泥漿等協(xié)作單位也固定了施工隊伍，形成隊伍專打，充分發(fā)揮人員熟悉工藝、熟悉操作、能有效溝通的團隊作戰(zhàn)優(yōu)勢，有力提高了操作和技術措施的執(zhí)行力保障。

（三）狠抓安全管理，夯實基礎保提速。持續(xù)開展安全文化進班組活動。按照公司要求，堅持推行“安全里程碑”式獎金發(fā)放制度，落實鉆井隊安全管理A、B、C“考核定級管理辦法”，培育特色安全文化。在抓安全管理方面，突出一個“細”字，堅持一個“嚴”字，避免一個“躁”字，要正確處理速度和安全管理的關系，使職工牢固樹立安全是最大的效益的觀念，杜絕各類事故發(fā)生。

高度重視井控管理。認真組織學習了“4.19”井噴事故教訓，牢固樹立“井控為天，井控為重，井控為先”的指導思想。樹立全井井控理念，根除低壓低滲氣田井控風險小，不可能發(fā)生井噴的麻痹思想。深入開展井控理念宣貫、井控知識培訓，加強井控監(jiān)督檢查，確保井控工作“絕無一失”。

（四）溝通協(xié)調到位，實現(xiàn)合力提速。多次向油氣合作公司匯報水平井施工運行計劃，得到了大力支持，預留了充足后備井，確保了水平井鉆機連續(xù)施工。與定向井、泥漿、固井、鉆技服等相關方建立密切的溝通平臺，推行公司“零容忍”做法，建立重點項目施工進度和存在問題每周通報制度，妥善處理和解決施工中遇到的問題，確保施工中各方通力協(xié)作，使重點項目穩(wěn)步推進，圓滿按時完成。

二、水平井的技術應用

（一）優(yōu)選螺桿。在∮215.9mm井眼，二開斜井段優(yōu)選試用了奧瑞拓7LZ165-1.5度短直楞扶正器單彎螺桿，復合造斜率高，極大減少了滑動井段。在蘇20-12-7H井中，配合水力加壓器使用，滑動比例緊18%。在∮152.4mm井眼水平段，使用奧瑞拓∮146mm7LZ127-1度雙扶螺桿鉆具，穩(wěn)平性較好，可減少滑動工作量，提高施工速度。

（二）優(yōu)選鉆頭及參數(shù)。水平井全井（包括一開井段）使用PDC鉆頭。兼顧生產(chǎn)成本，加強與國內鉆頭廠家溝通，主要優(yōu)選使用個性化國產(chǎn)鉆頭。直井段215.9mm井眼，選用中成產(chǎn)5刀翼碳化鎢胎體MD9535ZC或MD9531ZC鉆頭， 進口標準PDC 齒（∮19.05 mm），圓柱聚晶金剛石保徑，中等密度布齒，拱肋狀排列，深寬水槽，利于提高上部地層機械鉆速和防斜。施工井均用一只鉆頭打完直井段。

（三）控制鉆井液固相含量。水平井鉆進關鍵做好井眼清潔、潤滑防卡和井壁穩(wěn)定工作，施工中推廣使用BS70DQ頂驅鉆機、∮101.6mm鉆桿、高頻高目振動篩、剪切配藥罐、水力加壓器等配套設備，發(fā)揮最大效能，有效降低泥漿固相含量，提高泥餅質量，確保有效攜砂和井眼穩(wěn)定，滿足安全快速施工需要。

推廣使用高頻橢圓振動篩和高目篩布。施工中要求二開井段振動篩目數(shù)達到160目、水平段達到180-200目。能在第一時間有效控制較低的泥漿含砂量和固相含量，提高泥餅質量，積極預防卡鉆事故，還能減少設備修理時間。同時，配套使用20方剪切配藥罐。通過剪切再攪拌可使大分子類藥品充分水化，配藥量大，一個循環(huán)周就能達到預期處理效果，提高了泥漿處理效率，利于井下安全快速施工。

三、事故復雜預防

（一）雙溝組井漏預防。和尚溝、劉家溝組地層屬區(qū)域性裂縫型漏失層，鉆進時易發(fā)生井漏，在靠近鄂爾多斯盆地伊盟隆起和伊陜斜坡構造東北部地區(qū)（蘇25、蘇76）較為嚴重些，有時只進不出。施工時要封堵住漏層再進行下步施工，有利于下部斜井段（二開井水平段）提密度防塌。主要采取下述措施進行預防：①采用聚合物鉆井液體系，提前加入2-3%單封、低滲封堵劑BZ-DFT等進行預防堵漏，穿漏層時控制密度在設計低限，一般控制密度≤1.08g/cm3；②穿漏層時要適當減小排量至

28L/s，粘度控制在45s左右；③鉆開劉家溝地層定向起鉆前，在漏失層采取關井憋入堵漏泥漿（2～3%單封、超低滲封堵劑）

8～10m3，起鉆換鉆具時靜止堵漏，提高易漏層的承壓能力；④嚴格控制下鉆和下套管速度，下鉆到底先以小排量開泵，避免壓力激動過大，憋漏地層。⑤發(fā)生小于5m3/h漏失可強行穿過，再打堵漏泥漿起鉆靜止堵漏解決；發(fā)生大漏（只進不出）時需采取注水泥堵漏。

（二）雙石組井壁防塌。石千峰、石盒子組泥巖水敏性，泥頁巖水化膨脹，水化作用造成巖石內膨脹壓增加，使泥頁巖逐漸分散成碎片，水化速度、膨脹程度不一致，會次生出更多的裂隙，導致巖石剝蝕、崩塌、掉塊；鉆井液密度不足以平衡地層坍塌壓力；大斜度或水平鉆入巖層的應力釋放導致井壁失穩(wěn)。主要從三個方面著手預防，一是適當提高密度，提高物理防塌能力；二是嚴格控制鉆井液失水，提高化學防塌能力；三是加快施工速度減少泥頁巖浸泡時間。具體措施如下：

①二開長裸眼水平井，采用防塌抑制性更強的BZ-KSM（KCL聚磺）鉆井液體系；斜井段施工中，嚴格按井斜角分段控制好密度、失水等關鍵性能。②控制好鉆井液密度，取得力學穩(wěn)定。按泥漿性能控制表分段走設計密度上線，特別是水平段要提前配置與井漿其它性能相同的重泥漿，鉆遇泥巖段要停鉆立即混入重泥漿，提高物理防塌性能。 ③強化封堵?？焖儆行У匦纬芍旅?、低滲透的泥餅，保持良好的泥餅質量及較低的濾失量，嚴格控制鉆井液失水，進入石千峰后控制中壓失水≤

3ml、高溫高壓失水≤9ml，水平段高溫高壓失水≤8ml。④短起下、起下鉆要均勻慢速，禁止猛提、猛放，控制下鉆、開泵造成的壓力激動。⑤起鉆時每個立柱灌一次泥漿，保持液柱壓力平衡。⑥加強生產(chǎn)組織，確保施工工序的緊密銜接，加快鉆井速度，縮短裸眼浸泡時間。

四、認識與建議

（1）明確工作目標、建立配套激勵政策和應用“三條曲線”時效模板進行現(xiàn)場施工組織管理，對于激發(fā)員工提速提效的工作熱情、有針對性的分析各工況鉆進效率和提高生產(chǎn)時效具有顯著意義。（2）加強技術管理，通過合理優(yōu)化水平井施工方案，優(yōu)選螺桿、鉆頭和鉆井參數(shù)，并有效控制鉆井液固相含量，可確保安全快速鉆進。（3）高度重視井控管理，提前做好事故復雜預防工作，杜絕各類事故的發(fā)生。施工時要先封堵住漏層，在打開劉家溝地層后要進行工藝堵漏，滿足完井施工承壓能力后，再進行下步施工。