鉆具振動(dòng)器在坨28-平1井的應(yīng)用

任廣兵

（中石化勝利石油工程有限公司管具技術(shù)服務(wù)中心管具一隊(duì)，山東 東營(yíng) 257000）

坨28-平1井位于坨28斷塊，油藏類型是一被斷層復(fù)雜化的反韻律弱親水、中高滲透、中等偏愁油藏。該井主要技術(shù)難點(diǎn)：一是水平井段為Φ215.9mm的大井眼；二是水平段長(zhǎng)，導(dǎo)致了水平段摩阻大，加壓困難、鉆壓不能有效傳遞。鑒于上述難點(diǎn)，該井通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及施工方案，在選用合理的鉆井液體系的同時(shí)，主要采用先進(jìn)的防摩減阻技術(shù)等措施，通過(guò)摩阻分析和應(yīng)用先進(jìn)的鉆具振動(dòng)器工具，成功完成了該井的現(xiàn)場(chǎng)施工。

一、地質(zhì)特征及井深結(jié)構(gòu)

坨28斷塊8砂層組為三角洲前緣亞相反韻律沉積，可劃分為水下分流水道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、水下天然堤、水下分流水道間及壩間六種微相。儲(chǔ)層巖性以中、細(xì)砂巖為主，油藏埋深2020-2300m，油藏滲透率1680-2540×10-3μm2，平均滲透率為2095×10-3μm2，平均孔隙度為27%。

井身結(jié)構(gòu)如圖所示：

圖1 井身結(jié)構(gòu)示意圖

二、鉆具振動(dòng)器結(jié)構(gòu)及工作原理

（一）鉆具振動(dòng)器結(jié)構(gòu)

鉆具振動(dòng)器主要由三部分機(jī)械組成：振動(dòng)部件、動(dòng)力部件和閥部件。見(jiàn)圖2.

（二）工作原理

鉆具振動(dòng)器通過(guò)逐漸振蕩BHA(底部鉆具組合)或者鉆柱來(lái)充分的減少摩擦。它可以改變重量傳遞，并能在所有形式的鉆進(jìn)中減少卡鉆，尤其是在使用動(dòng)力鉆具的定向井中效果更佳。同時(shí)側(cè)面變的更抗彎曲，大位移的界面限制也得到了解決，鉆具振動(dòng)器提供了開(kāi)拓傳統(tǒng)可操縱動(dòng)力鉆具作業(yè)的簡(jiǎn)單方法。

在液力作用下，動(dòng)力部件的轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)下部閥門(mén)片旋轉(zhuǎn)，當(dāng)上下孔完全對(duì)正時(shí)，流通面積最大，產(chǎn)生最小壓降，當(dāng)上下孔偏移最大時(shí)，流通面積最小，產(chǎn)生最大壓降，脈沖壓力變化如圖3所示。

圖2 結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 閥在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的脈沖壓力變化

三、應(yīng)用情況及效果

（一）地面測(cè)試

2月14日下午6：00進(jìn)行地面測(cè)試，此時(shí)井深為2268m，井斜為55.9°，排量28L/S。

未接鉆具振動(dòng)器時(shí)，鉆具組合為Φ215.9牙輪+Φ172螺桿鉆具+Φ159無(wú)磁鉆鋌+懸掛短節(jié)+Φ127無(wú)磁承壓+方鉆桿，泵壓為5MPa。

圖4 未接鉆具振動(dòng)器時(shí)泵壓

接上鉆具振動(dòng)器時(shí)，鉆具組合為Φ215.9牙輪+Φ172螺桿鉆具+Φ159無(wú)磁鉆鋌+懸掛短節(jié)+Φ127無(wú)磁承壓+10根鉆桿，泵壓為6.5MPa。

圖5 接鉆具振動(dòng)器時(shí)泵壓

（二）使用情況

2月14日23：00下鉆到底，鉆具組合為Φ215.9mm牙輪鉆頭+Φ172mm螺桿+回壓閥+FELWD+懸掛短節(jié)+10根鉆桿+鉆具振動(dòng)器+鉆桿。

開(kāi)始井斜為55.9°，增斜鉆進(jìn)至90。，鉆進(jìn)井段為2269—2491m，共鉆進(jìn)222m，2月16日21：30起鉆，純鉆進(jìn)時(shí)間21.72h，機(jī)械鉆速為10.22m/h。鉆進(jìn)時(shí)排量32L/S，泵壓16MPa，鉆壓140KN。

（三）鄰井對(duì)比

表1 鄰井同井深對(duì)比表

（四）前后兩趟鉆臨近井段對(duì)比

2月16日早上9：00開(kāi)始鉆井速度變慢（帶振動(dòng)器），至20：30，鉆進(jìn)井段2456-2491m，進(jìn)尺45m，準(zhǔn)備起鉆，通過(guò)地質(zhì)錄井取鉆時(shí)資料，純鉆進(jìn)時(shí)間為5.15h，機(jī)械鉆速為8.73m/h。

2月17日18：30下鉆到底（不帶振動(dòng)器），至2月18日早上4：20，鉆進(jìn)井段2491-2529m，進(jìn)尺38米，通過(guò)地質(zhì)錄井取鉆時(shí)資料，純鉆進(jìn)時(shí)間為7.98h，機(jī)械鉆速為4.76m/h。

前后兩趟鉆對(duì)比機(jī)械鉆速相對(duì)提高：

（8.73-4.76）/4.76*100%=83.4%

結(jié)論

鉆具振動(dòng)器在長(zhǎng)水平段的滑動(dòng)鉆井過(guò)程中，能夠很好的傳遞鉆壓，提高機(jī)械鉆速。

鉆具振動(dòng)器與定向儀器一塊使用時(shí)，要做好地面試驗(yàn)，避免信號(hào)干擾。

鉆具振動(dòng)器一般放置于整個(gè)水平段離鉆頭1/2-1/3的位置為佳。