欠尺寸雙扶螺桿鉆具對(duì)鉆井的影響

郭玉鋒 張洋洋 陳寧(中國石油渤海鉆探第四鉆井分公司， 河北 任丘 062550)

0 引言

目前，隨著鉆井工藝技術(shù)的日趨完善，鉆井技術(shù)突飛猛進(jìn)。為滿足勘探、開發(fā)的需求，鉆井提速已發(fā)展到一個(gè)更高的階段。

在井身結(jié)構(gòu)中，三段制井由于二開裸眼段長，穿越的地層多，受地層因素影響，造成滑動(dòng)時(shí)間長以及頻繁的起下鉆來調(diào)整井身軌跡，從而鉆井周期延長、鉆機(jī)月速大幅度下降。為滿足鉆井提速所需，通過個(gè)性化設(shè)計(jì)欠尺寸螺桿扶正器(上扶Φ208、下扶Φ212)，合理匹配鉆井參數(shù)，在冀中地區(qū)進(jìn)行大量應(yīng)用，現(xiàn)場應(yīng)用效果明顯，解決了三段制井穩(wěn)斜難題。

1 基本概況

1.1 文20-19x井概況

文20-19x井，構(gòu)造位置：霸縣凹陷史各莊構(gòu)造帶文20斷塊，設(shè)計(jì)井深2795.00米，完鉆垂深2600.00m，水平位移710.36m，最大井斜34.42°，造斜點(diǎn)1230米，穩(wěn)斜段1100m。

表1 井身結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表

1.2 地質(zhì)分層

自上而下，地質(zhì)分層為平原組、館陶組、東營組、沙河街組。平原組底部為流沙層；館陶組底部為淺灰色含礫砂巖，砂礫巖夾薄層紫紅色泥巖，底部有一厚層雜色細(xì)礫巖；東營組主要含泥巖，造漿嚴(yán)重；沙河街組為大段砂巖和砂泥巖互層。

1.3 施工難度

該井面臨的施工難度是：1230.00m淺部定向，所鉆遇的上部地層松軟，下部砂巖段長，井身軌跡控制難。穩(wěn)斜段難度：穩(wěn)斜段長(1100.00m)，易降井斜，飄方位，造成滑動(dòng)時(shí)間長和頻繁的起下鉆。

2 穩(wěn)斜段常用鉆具組合

2.1 單扶螺桿鉆具組合

Φ215.90mmPDC +Φ172mm 1.25°單扶單彎螺桿(Φ210mm)+Φ159mm 回 壓 凡 爾+Φ165mmNDC×1根+MWD+Φ165mmNDC×1 根+Φ127mmWDP×18 根+Φ127mmDp

該鉆具組合一旦增斜完，在復(fù)合鉆進(jìn)過程中，一直保持增斜狀態(tài)，不能滿足穩(wěn)斜效果。文20-20x井，井段：2200.00m～2400.00m，增斜率達(dá)到2°/100m。

2.2 雙扶同尺寸螺桿鉆具組合

Φ215.90mmPDC +Φ172mm 1.25°雙扶單彎螺桿(Φ210mm)+Φ159mm 回 壓 凡 爾+Φ165mmNDC×1根+MWD+Φ165mmNDC×1 根+Φ127mmWDP×18 根+Φ127mmDp。

該鉆具組合在穩(wěn)斜段，降井斜較嚴(yán)重。文20-27x井，井段：2000.00m～2350.00m降斜率達(dá)到1.5°/100m?；旧鲜侨齻€(gè)單根一滑動(dòng)，上調(diào)井斜，機(jī)械鉆速大幅度下降。

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

3.1 欠尺寸雙扶螺桿鉆具組合

Φ215.90mmPDC +Φ172mm 1.5°雙 扶 單 彎 螺 桿(下 扶Φ212mm、上 扶Φ208mm)+Φ159mm回 壓 凡 爾+Φ165mmNDC×1根+MWD+Φ165mmNDC×1根+Φ127mmWDP×18根+Φ127mmDp。

該鉆具組合是一組微增鉆具組合。在井斜大、穩(wěn)斜長的井段中，達(dá)到以微增保穩(wěn)的效果。

3.2 鉆井參數(shù)

鉆壓：30～50kN、轉(zhuǎn)速：35～40r/min、排量：30-32l/s

3.3 施工過程

自1200.00m使用5LZ172mm1.5°欠尺寸扶正器(上扶Φ208、下扶Φ212)螺桿鉆具，在造斜段內(nèi)增斜效果比較明顯，造斜率達(dá)到0.2～0.3°/m，在定向期間考慮到如果定向段長會(huì)使全角變化率太大影響井身質(zhì)量(造斜段、增斜井段最大全角變化率不大于 4.5 (°/25m))及電測成功率，每個(gè)單根最多定向5-6米。在造斜段內(nèi)，最大全角變化率控制為3.89°/25m。

自2022.00m使用5LZ172mm1.5°欠尺寸扶正器(上扶Φ208、下扶Φ212)螺桿鉆具，開始穩(wěn)斜鉆進(jìn)，井斜角變化不超過1°、方位角變化不超過3°，A靶靶心距：3.74米、B靶靶心距：3.56米，在該井778米穩(wěn)斜段內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合鉆進(jìn)而無滑動(dòng)鉆進(jìn)。

3.4 現(xiàn)場應(yīng)用效果

通過欠尺寸扶正器，最大程度的發(fā)揮螺桿鉆具的以微增保穩(wěn)斜效果，另一方面減少滑動(dòng)鉆進(jìn)和頻繁起下鉆，達(dá)到提高鉆井速度。事實(shí)證明，5LZ172mm1.5°欠尺寸扶正器(上扶Φ208、下扶Φ212)螺桿鉆具在文20-19X井從造斜井段及穩(wěn)斜井段井斜、方位控制上比較成功。

表2 電子多點(diǎn)測斜數(shù)據(jù)

4 結(jié)語

使用欠尺寸雙扶螺桿鉆具組合，縮短了定向、增斜過程時(shí)間，提高定向、增斜的鉆井速度；減少井眼軌跡控制滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)間，提高了復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)間，滿足了鉆井提速；

減少了調(diào)整井身軌跡頻繁起下鉆時(shí)間，提高了鉆機(jī)月速；有效解決了井斜大、穩(wěn)斜段長井身軌跡控制技術(shù)難點(diǎn)。

因使用1.5°螺桿考慮到螺桿本體疲勞強(qiáng)度限制，在本井使用過程中鉆壓控制在50kN以內(nèi)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速35～40r/min，無法使用高轉(zhuǎn)速及高鉆壓來提高鉆井速度。

[1]李克向，周煜輝，趙忠舉,等.國外大位移井鉆井技術(shù),1998,10.

[2]高德利,等.復(fù)雜地質(zhì)條件下深井超深井鉆井技術(shù)，2004.11.