關(guān)于水平井鉆井減阻防卡的研究

肖緒軍

（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

關(guān)于水平井鉆井減阻防卡的研究

肖緒軍

（西部鉆探克拉瑪依鉆井公司，新疆克拉瑪依 834009）

水平井在我國得到了廣泛應(yīng)用，鉆井技術(shù)也已成熟，但在實(shí)際鉆井過程中，常發(fā)生遇阻遇卡的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了水平井鉆井進(jìn)度，減阻防卡已成為水平井鉆井工作的重要部分。

水平井；鉆井；減阻防卡

1 減阻防卡的影響因素

水平井的減阻防卡的影響因素不僅涉及鉆井液質(zhì)量，而且還包括地質(zhì)情況、工程設(shè)計(jì)以及井眼狀況等，具體內(nèi)容如下所示：

首先，鉆井液質(zhì)量。鉆井液質(zhì)量與其優(yōu)良的潤(rùn)滑性具有密切關(guān)系。由實(shí)踐得知，薄且致密低滲透泥餅形成的關(guān)鍵在于低固相、合理固相顆粒級(jí)配，在泥餅優(yōu)質(zhì)的情況下，降低鉆井液摩阻，能夠使減阻防卡的效果事半功倍。

其次，地質(zhì)情況。井眼穩(wěn)定是水平井鉆井的重要條件[1]。若地層不穩(wěn)定，易漏易噴，將會(huì)影響井眼的穩(wěn)定性，從而致使井眼增大、攜巖困難與井徑不規(guī)則，則進(jìn)一步增大管柱和井筒的滑動(dòng)摩阻與轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩，極易出現(xiàn)卡鉆事件。

然后，鉆井工程設(shè)計(jì)。在進(jìn)行鉆井工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該結(jié)合井身結(jié)構(gòu)，充分考慮減阻防卡，鉆具設(shè)計(jì)、軌跡設(shè)計(jì)以及完井管柱設(shè)計(jì)等都應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)減阻防卡。此外，平滑過渡的井眼是減阻防卡的基礎(chǔ)，因此，在實(shí)際鉆井眼軌跡控制過程中，需給予足夠的重視，精心施工，對(duì)井斜、方位等的變化應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，以此建造良好的井眼條件。

最后，井眼狀況。在鉆井過程中，應(yīng)該確保井眼清潔，若井眼不清潔，一旦形成巖屑床后，則在起下鉆柱時(shí)，將常在一些井段中出現(xiàn)遇阻遇卡。

2 減阻防卡的技術(shù)措施與控制原則

2.1 技術(shù)措施

減阻防卡的技術(shù)措施主要包括以下幾個(gè)方面：

首先，固相控制。若鉆井液存在一定密度值，則調(diào)節(jié)密度時(shí)，不僅應(yīng)加入必須的處理劑、膨潤(rùn)土等固相材料，而且還應(yīng)加入加重劑，且不可以由鉆屑提供，因?yàn)殂@屑具有較低的密度，其提供所需密度的總固相會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)要求。總固相的濃度直接影響了泥餅的厚度，總固相濃度越高，泥餅的厚度越大，同時(shí)，用以控制潤(rùn)滑性處理劑的劑量也將越大；隨著總固相濃度的增高，流動(dòng)阻力也隨之增大，導(dǎo)致泥餅質(zhì)量降低，極易發(fā)生井漏、井塌以及黏附卡紙等。因此，減阻防卡工作中必須對(duì)固相控制給予高度重視，首先，盡可能地將有害固相含量降至最低，然后對(duì)鉆井液中固相的粒度分布進(jìn)行合理控制，將各粒度分布間量的關(guān)系調(diào)節(jié)好，從而保證泥餅的質(zhì)量，確保泥餅薄而致密。

然后，控制泥餅質(zhì)量。薄而致密、高質(zhì)量的泥餅是控制鉆井液潤(rùn)滑性的重要基礎(chǔ)，因此，應(yīng)對(duì)泥餅的質(zhì)量及其變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以從滲透性、強(qiáng)度以及厚度三個(gè)方面來衡量泥餅的質(zhì)量，運(yùn)用現(xiàn)有的方法及專用的儀器對(duì)泥餅的質(zhì)量加以評(píng)價(jià)，為減阻防卡工作奠定基礎(chǔ)。

最后，選擇潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑性是所有油類的特性，其中潤(rùn)滑性最好就是油基鉆井液。在水基鉆井液中乳化的油也具備潤(rùn)滑性，此種油的潤(rùn)滑性有一定的極限，而并不是隨著加量的增加持續(xù)降低的，此外，若油乳化不好或者含量太高，則將形成虛厚的泥餅。水平井鉆井時(shí)，需選擇高效的極壓潤(rùn)滑劑，同時(shí)配合醇類、醚類表面活性劑，潤(rùn)滑效果將更佳。除此之外，完井過程中，在水平段與大斜度段添加塑料小球，能夠使井眼摩阻與扭矩明顯降低，從而有助于下入完井管柱。

2.2 控制原則

首先，控制鉆井液的上返速度?？刂沏@井液的排量、保持上返速度，是最首要、最直接的控制原則。井眼直徑為215.9mm時(shí)，鉆井液的排量應(yīng)大于27L/s，上返速度應(yīng)不小于1m/s；而井眼直徑為311.2mm時(shí)，鉆井液的排量應(yīng)大于36l/s，上返速度應(yīng)不小于0.7m/s。

然后，保持較高的動(dòng)塑比值與較低的塑性粘度。隨著井深度增加，密度將隨之增大，塑性粘度應(yīng)增加，而動(dòng)塑比值應(yīng)該降低。水平井的鉆井液密度低于1.25g/cm3時(shí)，應(yīng)將塑性黏度控制在15～25mPa·s范圍內(nèi)，而動(dòng)塑比值應(yīng)控制在0.4～0.5。低的塑性黏度有助于形成絮流，而動(dòng)塑比值較高時(shí)，鉆井液的剪切稀釋性則會(huì)較強(qiáng)，從而使流變性更易調(diào)節(jié)，特別是層流過程，有助于平板化帶砂。

最后，保持井眼清潔。保持井眼清潔的關(guān)鍵就是及時(shí)清除鉆屑，在水平井鉆井時(shí)，應(yīng)該及時(shí)將鉆屑帶到地面，然后及時(shí)清除，而不能完全依賴鉆井液靜止之后，將鉆屑完全懸浮，并且還應(yīng)對(duì)井眼的清潔狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)證。在每次打完一單根循環(huán)后，堅(jiān)持劃眼一次；每鉆井100m或24h短提一次，通過鉆具在井下提拉，反復(fù)修整井壁，減小阻卡，并保證在起下鉆前，預(yù)留出足夠的循環(huán)洗井時(shí)間，洗井同時(shí)，要連續(xù)活動(dòng)鉆具不能定點(diǎn)洗井，防止沖洗出大肚子。此外，若形成了巖屑床，應(yīng)該旋轉(zhuǎn)鉆具，對(duì)于不同流型鉆井液應(yīng)采用交替使用的方法，改變流態(tài)洗井，以此對(duì)巖屑床進(jìn)行清洗。

3 結(jié)束語

在水平井鉆井工作中出現(xiàn)遇阻遇卡事故時(shí)，不僅要考慮鉆井液的潤(rùn)滑性，應(yīng)充分認(rèn)識(shí)減阻防卡一詞，綜合分析遇阻遇卡的影響因素，從而采取合理的技術(shù)措施，同時(shí)要遵循一定的控制原則，只有這樣才能確保水平井鉆井工作順利展開。

[1] 信石玉，高文金，類歆，等.水平井鉆井用連續(xù)壓力脈動(dòng)減阻防卡工具研究[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2014，（8）：98-102.

R e s e a r c h o n D r i l l i n g R e d u c t i o n a n d A n t i-l o c k o f H o r i z o n t a l We l l

Xiao Xu-jun

Horizontal wells have been widely used in China，drilling technology has matured，but in the actual drilling process，often encountered in case of encounter card phenomenon，seriously affected the horizontal well drilling progress，drag reduction has become a horizontal well drilling An important part of the work.

horizontal well；drilling；drag reduction card

TE921.9

A

1003-6490（2017）08-0245-01

2017-06-06

肖緒軍（1981—），男，新疆克拉瑪依人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。