側(cè)鉆技術(shù)在P34—平8井的應(yīng)用

牛守民

（大慶油田鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

側(cè)鉆技術(shù)在P34—平8井的應(yīng)用

牛守民*

（大慶油田鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江大慶163413）

隨著側(cè)鉆技術(shù)的日趨成熟，對于鉆井過程中出現(xiàn)的老井眼再入、井眼軌跡偏離設(shè)計或井下落物難以打撈等復(fù)雜事故的處理，側(cè)鉆技術(shù)應(yīng)用的范圍越來越廣泛。P34-平8井施工過程中出現(xiàn)了斷鉆具事故，應(yīng)用了裸眼側(cè)鉆技術(shù)；著陸后由于油層發(fā)育不好，甲方進(jìn)行了設(shè)計變更，應(yīng)用了封井側(cè)鉆技術(shù)。針對P34-平8井在鉆井施工中出現(xiàn)的一系列復(fù)雜情況，對剖面設(shè)計和鉆具組合進(jìn)行了優(yōu)化，總結(jié)了該井的鉆井技術(shù)難點(diǎn)，取得了裸眼側(cè)鉆和封井側(cè)鉆鉆井技術(shù)經(jīng)驗，形成了一套較為完善水平井側(cè)鉆鉆井技術(shù)。

裸眼；封井；側(cè)鉆；水平井

1　概述

P34區(qū)塊作為大慶長垣特低滲透扶余油層難采儲量水平井開發(fā)先導(dǎo)試驗區(qū)。P34-平8井組是該區(qū)塊的一個水平井平臺，該平臺布井5口。P34-平8井是該平臺的第四口井，設(shè)計井深：2954m，垂深：1720.02m，造斜點(diǎn)：1440m。開采層位：扶余油層Ⅰ號層的7號小層。P34-平8井在造斜段出現(xiàn)了一起斷鉆具事故，針對事故的出現(xiàn)我們應(yīng)用了裸眼側(cè)鉆技術(shù)，成功地進(jìn)行了及時的處理；著陸以后鉆進(jìn)至井深2298m時，由于油層發(fā)育不好甲方對設(shè)計軌跡進(jìn)行了變更，改變了開采層位，我們應(yīng)用了封井側(cè)鉆技術(shù)成功鉆遇目的層。

針對P34-平8井出現(xiàn)的復(fù)雜情況及處理過程中的難點(diǎn)問題，在實際施過程工中，我們重點(diǎn)總結(jié)了如何處理斷鉆具等復(fù)雜情況的成功經(jīng)驗，使側(cè)鉆技術(shù)更加成熟。也為今后處理類似復(fù)雜情況提供了技術(shù)支撐與理論依據(jù)。

2　技術(shù)難點(diǎn)及解決途徑

P34-平8井側(cè)鉆鉆井技術(shù)難點(diǎn)：

（1）裸眼側(cè)鉆，沒有水泥石支撐鉆頭不易吃入井壁形成新井眼。

（2）封井時，水泥膠結(jié)質(zhì)量不好，鉆頭總是沿著老井眼鉆進(jìn)。

（3）裸眼側(cè)鉆，老井眼未封固，“夾壁墻”易坍塌，造成井下事故。

解決途徑：

（1）選擇?172mm1.5°單彎螺桿，并且選擇在井斜角和方位角變化較大、地層較松軟、井徑比較規(guī)則的井段為側(cè)鉆點(diǎn)。

（2）探塞時，鉆具遇阻之后鉆進(jìn)10m，確保探到實塞；側(cè)鉆時采用控時鉆進(jìn)。

（3）盡快遠(yuǎn)離老井眼，保證“夾壁墻”足夠堅實。

3　P34-平8井側(cè)鉆鉆井技術(shù)

3.1裸眼側(cè)鉆技術(shù)應(yīng)用

P34-平8井在造斜段定向鉆進(jìn)至井深1565.89m，司鉆上提鉆具準(zhǔn)備劃眼時，泵壓突然由17MPa至20MPa，鉆井泵保險凡爾憋開。重新開泵泵壓比鉆進(jìn)時高4～5MPa，判斷鉆頭或螺桿故障，決定起鉆。起完鉆發(fā)現(xiàn)螺桿只剩下空殼，轉(zhuǎn)子和下部螺扶部分和鉆頭掉井。當(dāng)時為結(jié)余成本，節(jié)省施工周期，降低勞動強(qiáng)度，決定裸眼側(cè)鉆。當(dāng)時的井眼軌跡情況見表1。

（1）選擇側(cè)鉆點(diǎn)。通過對以上軌跡數(shù)據(jù)分析，我們認(rèn)為1494～1503m井段，井斜、方位變化較大，井眼曲率為8.03°/30m。根據(jù)井上施工情況選擇側(cè)鉆點(diǎn)：井深1499m。

（2）鉆具結(jié)構(gòu)。?215mmPDC（R4624）×0.45m+ ?172mm螺桿×7.98m+?178mmLWD儀器×9.36m+ ?127mm加重?zé)o磁鉆桿×9.6m+?127mm普通加重鉆桿×343.34m（36根）+?127mm18°斜坡斜坡鉆桿。

表1　P34-平8井原井眼軌跡數(shù)據(jù)（節(jié)選）列表

（3）施工工藝過程。下鉆至井深1499m處，開泵循環(huán)鉆井液，根據(jù)當(dāng)時的軌跡情況，我們選擇降井斜側(cè)鉆，因此把重力工具面擺到180°上下活動鉆具劃眼10次?；顒臃秶刂圃诰?492～1499m，每次都要放到1499m處，以求在該井深造出小臺肩。然后才開始側(cè)鉆鉆進(jìn)，也就是控制機(jī)械鉆速在1m/h左右，送鉆均勻，保持工具面穩(wěn)定，這時幾乎還加不上鉆壓。在側(cè)鉆鉆進(jìn)過程中隨時觀察振動篩返出巖屑的情況，隨著井深的增加返出物中巖屑逐漸增多。這時可能是鉆頭已吃入地層一部分，慢慢地鉆頭會吃入地層更多，這時可以一點(diǎn)一點(diǎn)試加鉆壓，待能加上鉆壓時證明鉆頭全部吃入地層。再根據(jù)測斜數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，新井眼與老井眼有一定距離才算側(cè)鉆成功。經(jīng)計算在井深1530m處距原井眼3.05m，以后距離越來越大，認(rèn)為已成功造出新井眼，恢復(fù)正常鉆進(jìn)。鉆井參數(shù)：鉆壓10～30kN，缸徑170mm，沖數(shù)95沖/分，排量30L/s，泵壓15MPa，密度1.33g/cm3，粘度60s。在以后的鉆進(jìn)過程中保持盡量遠(yuǎn)離原井眼，防止夾壁墻坍塌，避免井下事故。

3.2封井側(cè)鉆技術(shù)應(yīng)用

P34-平8井在著陸后鉆進(jìn)過程中，由于油層發(fā)育不好，在鉆進(jìn)至井深2298m時，甲方進(jìn)行了設(shè)計變更。開采層位由原設(shè)計的扶余油層Ⅰ號層的7號小層改為2號小層。同時設(shè)計軌跡也必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。由于當(dāng)時已鉆開油氣層，所以采用封井側(cè)鉆。本文著重闡述側(cè)鉆技術(shù)，這里對于封井過程不做過多的介紹。當(dāng)時的井眼軌跡情況見表2，設(shè)計軌跡見表3。

表2　P34-平8井原井眼軌跡數(shù)據(jù)（節(jié)選）列表

（1）探塞選擇側(cè)鉆點(diǎn)。變更后的造斜點(diǎn)為1391m，下鉆到1383m時遇阻，開泵循環(huán)鉆井液，同時開動頂驅(qū)鉆進(jìn)至1391m時可加鉆壓5kN。判斷已鉆到實塞，而且封固質(zhì)量較好，可以進(jìn)行下步施工。

表3　P34-平8井變更設(shè)計剖面詳細(xì)點(diǎn)數(shù)據(jù)（節(jié)選）列表

（2）鉆具結(jié)構(gòu)。鉆具結(jié)構(gòu)同裸眼側(cè)鉆。

（3）施工工藝過程。通過對表2與表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，我們認(rèn)為對現(xiàn)軌跡進(jìn)行降方位側(cè)鉆比較合理，所以采取降方位進(jìn)行側(cè)鉆。重新配鉆具下鉆到井深1383m處，同樣在側(cè)鉆之前也是按要求擺好工具面在井深1383～1391m范圍內(nèi)上提下放鉆具劃眼10次，目的是在井深1391m處造出臺肩，然后再進(jìn)行側(cè)鉆鉆進(jìn)。鉆井參數(shù)：鉆壓0～5kN，缸徑170mm，沖數(shù)95沖/分，排量30L/s，泵壓15MPa，密度1.33g/cm3，粘度60s，ROP：2～3m/h。在鉆進(jìn)過程中隨時觀察振動篩返出巖屑情況，隨著井深的增加返出物中水泥塊逐漸變少，巖屑逐漸變多，最后返出物幾乎沒有水泥塊。這是鉆頭逐漸吃入地層的明顯特征，經(jīng)過計算新井眼已逐漸遠(yuǎn)離老井眼，在井深1413.63m，鉆壓能加到10～20kN，綜合判斷已經(jīng)側(cè)鉆成功。

4　結(jié)論

（1）裸眼側(cè)鉆可以節(jié)省一次固井費(fèi)用，節(jié)約2d候凝時間，降低鉆工的勞動強(qiáng)度，省時省力。但是裸眼側(cè)鉆時沒有水泥石支撐，不容易形成新井眼。在以后的起下鉆過程容易回到老井眼，夾壁墻容易坍塌，存在安全隱患。

（2）封井側(cè)鉆能夠有效保護(hù)油氣層，側(cè)鉆點(diǎn)有水泥石支撐，比較容易形成新井眼。但是施工周期會延長，增加鉆井成本，加大鉆工勞動強(qiáng)度，給鉆井隊增加負(fù)擔(dān)。

（3）在實鉆施工中要及時對井眼軌跡進(jìn)行監(jiān)控，預(yù)測鉆頭位置。通過軟件計算可以判斷是否形成新井眼，并計算出夾壁墻的厚度。

（4）在施工前，要對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，設(shè)計出合理的側(cè)鉆軌跡，要盡量遠(yuǎn)離原井眼，最主要的是要保證安全著陸。

［1］蘇義腦.鉆井力學(xué)與井眼軌道控制文集［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2008.

［2］陳譜.鉆井技術(shù)手冊（四）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1992.

［3］劉瑞棋.鉆井工程事故的預(yù)防與處理［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1982.

［4］于洪金，等.水平井水平段優(yōu)化設(shè)計研究［J］.石油鉆井完井技術(shù)，2003.

［5］鉆井手冊編寫組.鉆井手冊（甲方）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1988.

［6］劉希圣.鉆井工藝原理（中、下）［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1988.

TE2

B

1004-5716（2016）07-0060-03

2015-06-25

牛守民（1970-），男（漢族），河南浚縣人，工程師，現(xiàn)從事定向井、水平井軌跡控制工作。