太原地?zé)峋ㄏ蚣夹g(shù)

王韜（江漢石油管理局鉆井二公司技術(shù)服務(wù)中心定向隊(duì)，湖北 潛江 433124）

太原地?zé)峋ㄏ蚣夹g(shù)

王韜（江漢石油管理局鉆井二公司技術(shù)服務(wù)中心定向隊(duì)，湖北 潛江 433124）

我國已建立較完善的地?zé)豳Y源開發(fā)利用技術(shù)體系，地?zé)嶂苯永镁邮澜缡孜弧５責(zé)崮艿拈_發(fā)手段是以鉆叢式井為主，江漢鉆井二公司以專業(yè)的資質(zhì)，優(yōu)質(zhì)的隊(duì)伍，驕人的成績，已成功躋身行業(yè)前列。本文以承鉆中國電子科技集團(tuán)第三十三所（下文簡(jiǎn)稱第三十三所）供熱項(xiàng)目3口定向井為例，介紹了地層對(duì)定向作業(yè)的影響，并且針對(duì)叢式井的防碰，造斜段和穩(wěn)斜段的控制難點(diǎn)，進(jìn)行分段討論，提出了相應(yīng)的解決方案。

叢式井定向技術(shù)；地層特點(diǎn)；防碰繞障；分段控制技術(shù)；難點(diǎn)分析

江漢鉆井二公司地?zé)峤?jīng)理部2016年共承鉆6口定向井，均已順利完鉆。定向井的平均鉆井周期在24天，比去年的31天縮短7天，特別是西-SSSS-7井以21.6天的鉆井周期創(chuàng)該工區(qū)記錄。在造斜段成功應(yīng)用了強(qiáng)增斜鉆具組合進(jìn)行復(fù)合鉆增斜，降低了該段50%的定向工作量。第三十三所平臺(tái)井施工過程中遇到叢式井的防碰，難鉆地層，穩(wěn)斜段增斜快等難題，本文通針對(duì)上述難題，對(duì)太原地?zé)峋ㄏ蚣夹g(shù)展開討論，同時(shí)總結(jié)了一年的工作成果。

1 工程概況

太原工區(qū)是以叢式井開發(fā)太原盆地奧陶系、寒武系碳酸鹽熱儲(chǔ)層地?zé)崮?，井型多為定向井，井眼剖面為“?增-穩(wěn)”三段制，靶區(qū)為雙靶。設(shè)計(jì)最大井斜約32°，井深為2500m左右，井底位移1000m左右。

下面是對(duì)第三十三所平臺(tái)三口定向井定向工作量的分井段統(tǒng)計(jì)：

表1

三口井對(duì)比情況：

1、由于后兩口井繞障防碰，所以二開造斜段定向工作量較大，尤其是西-SSSS-8井；

2、二開穩(wěn)斜段復(fù)合鉆增斜快，三口井在該井段都存在定向降斜情況；

3、使用相同鉆具組合，二開、三開定向工作量的多少分別取決于防碰繞障情況和中完井斜的大小，具體結(jié)合表1和下文中表4。

2 地層特點(diǎn)對(duì)定向施工的影響

2.1 二開地層

二開依次鉆遇劉家溝組、石千峰組、上石盒子、下石盒子、山西組、太原組和本溪組。

劉家溝組至石千峰組上部有100m左右的含礫石層，定向施工困難，對(duì)鉆頭傷害很大，二開第一趟一般鉆進(jìn)300m左右鉆時(shí)變慢，起鉆后檢查，鉆頭肩部主切削齒磨損嚴(yán)重。造斜段剛好包含了這段地層，因此采用強(qiáng)增斜鉆具組合，通過優(yōu)選鉆頭，定向增斜及復(fù)合鉆增斜保證一趟鉆鉆穿該地層并完成造斜段定向工作量。

石千峰組和上石盒子屬于不穩(wěn)定地層，偶爾會(huì)出現(xiàn)掉塊，容易造成托壓、卡鉆等故障，主要采取避免在地層交接面定向作業(yè)以及定點(diǎn)循環(huán)等。

山西組和太原組含煤地層，易垮塌，一般采取不定向，不測(cè)斜，嚴(yán)控鉆井參數(shù)，復(fù)合鉆穿越。

2.2 三開地層

三開主要鉆遇峰峰組、上馬家溝組、下馬家溝組，鉆至亮甲山組時(shí)一般整口井定向工作量已完成。

在鉆遇峰峰組時(shí)，由于地層含質(zhì)純灰?guī)r以及石膏，鉆具靜止時(shí)容易粘附井壁形成托壓，一般出該地層后才根據(jù)需要進(jìn)行定向作業(yè)，選擇在上馬家溝中上部快鉆時(shí)地層進(jìn)行調(diào)整最好。

3 分段控制技術(shù)及難點(diǎn)分析

3.1 防碰情況

該區(qū)塊為叢式井施工，井口間距一般為6m，一開井深為460m左右，造斜點(diǎn)通常在500m附近。

表2 、直井段井身質(zhì)量要求

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，以一口井直井段500m為例，假使井斜從井口0°，按某一方位逐漸增至1°，井底位移將達(dá)到4.4m，則兩口井的井底位移之和超過井口間距，所以直井段防碰問題嚴(yán)重。

應(yīng)對(duì)措施：1、要求增加井口間距，從理論上規(guī)避井碰故障；2、鉆進(jìn)過程中，直井段防斜打直，嚴(yán)格執(zhí)行吊測(cè)；定向隊(duì)依據(jù)測(cè)斜數(shù)據(jù)進(jìn)行防碰掃描，做好監(jiān)控工作，在施工過程中防止井碰故障。

3.2 二開造斜段控制

實(shí)際造斜段一般為500m-800m，其中包含劉家溝中下部和石千峰上部約100m的多礫石可鉆性差地層，所以實(shí)際適合定向增斜的井段只有不足200m。通過探索，第一趟鉆先利用強(qiáng)增斜鉆具組合，定向增斜至約16°，再通過復(fù)合鉆增斜至平均井斜，之后起鉆更換穩(wěn)斜鉆具組合。

鉆具組合：

Φ311.2mmPDC+Φ216mm×1.25°單彎螺桿+Φ203 mm定向接頭+Φ203 mm無磁鉆鋌*1根+631*4A10轉(zhuǎn)換接頭+Φ158mm鉆鋌*6根+4A11*410轉(zhuǎn)換接頭+Φ127mm鉆桿

該鉆具組合定向造斜率最高可以達(dá)到0.18°/m，復(fù)合鉆每百米增斜7°。

優(yōu)點(diǎn)：可以減輕一半定向增斜任務(wù)；當(dāng)井斜達(dá)到平均井斜時(shí)，按鉆頭的磨損情況也可以起鉆，同時(shí)更換穩(wěn)斜鉆具和新鉆頭?，F(xiàn)將二開第一趟鉆起情況如下：

表3

難點(diǎn)在于：第一次定向增斜多了，復(fù)合鉆會(huì)過早達(dá)到平均井斜，必須要更換穩(wěn)斜鉆具組合，將減少該趟鉆進(jìn)尺；定向增斜少了，起鉆前又達(dá)不到平均井斜，必須再進(jìn)行定向作業(yè)。

應(yīng)對(duì)措施：結(jié)合井隊(duì)預(yù)計(jì)準(zhǔn)確第一只鉆頭的進(jìn)尺，調(diào)和好兩方面的矛盾，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整剖面，以復(fù)合鉆增斜替代定向施工。

3.3 二開穩(wěn)斜段控制

二開穩(wěn)斜段普遍需要控制800m-900m，設(shè)計(jì)平均井斜為32°～33°。

鉆具組合：

Φ311.2mmPDC+Φ216mm×1.25°單彎螺桿+Φ285mm扶正器+Φ203 mm定向接頭+Φ203 mm無磁鉆鋌*1根+631*4A10轉(zhuǎn)換接頭+Φ158mm鉆鋌*6根+4A11*410轉(zhuǎn)換接頭+Φ127mm鉆桿

二開穩(wěn)斜段難點(diǎn)在于抑制復(fù)合鉆增斜趨勢(shì)，本平臺(tái)三口井在該井段復(fù)合鉆每百米增斜2°至4°。目前由于條件限制，只有靠定向作業(yè)控制井斜。

在穿煤層（山西組和太原組）時(shí)，復(fù)合鉆平均每百米增斜3°至4°，由于煤層易垮塌，造成卡鉆故障，鉆遇煤層期間不允許定向作業(yè)。而穿過煤層后僅有約100m中完，一般優(yōu)先考慮中完，剩余的定向工作量留在三開完成，所以中完時(shí)的井斜基本都大于平均井斜，見表4。

應(yīng)對(duì)措施：1、判斷好煤層復(fù)合鉆情況，預(yù)留復(fù)合鉆增斜空間；2、使用外徑為Φ290mm、Φ295mm的扶正器，或者更換1°單彎螺桿。

3.4 三開穩(wěn)斜段控制

三開穩(wěn)斜段長，一般需要控制900m至1000m。

鉆具組合：

Φ215.9mmPDC+Φ172mm×1.0°單彎螺桿（430*4A10）+Φ 210mm扶正器+Φ165mm定向接頭+Φ158mm無磁鉆鋌*1根+Φ 158mm鉆鋌*6根+4A11*410轉(zhuǎn)換接頭+Φ127mm鉆桿

該鉆具組合定向造斜率為0.15°/m左右，復(fù)合鉆情況統(tǒng)計(jì)如下：

表4

一般三開的定向工作量主要是由于中完井斜過大造成的，使得三開必降斜。由于三開使用水基泥漿，摩阻和扭矩在后期會(huì)很高，定向作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，所以井眼軌跡圓滑很重要。

應(yīng)對(duì)措施：1、使用Φ212mm扶正器，增加擴(kuò)劃眼次數(shù)；2、定向作業(yè)。

4 結(jié)語

叢式井的安全是一切工作的前提，首先要杜絕井碰故障，其次是優(yōu)化控制，提速提效。定向技術(shù)關(guān)鍵是收集好現(xiàn)場(chǎng)的第一手資料，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出問題根源，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)一一解決。對(duì)于地?zé)峋ㄏ蚣夹g(shù)方面，本人總結(jié)如下：

（1）叢式井在整拖距離上要滿足施工安全要求；

（2）直井段防斜打直，既要保證施工安全，又要滿足井身質(zhì)量要求；

（3）根據(jù)各井的設(shè)計(jì)方位，合理布局，避免防碰繞障或者降低施工難度；

（4）通過增加扶正器和螺桿的選擇范圍，以抑制較長穩(wěn)斜段的復(fù)合鉆增斜趨勢(shì)，避免或者減少定向降斜工作；

（5）做好定向施工記錄，以便下口井參考，選擇地層穩(wěn)定的快鉆時(shí)地層進(jìn)行定向施工，避開可鉆性差、多夾層、地層交接面等復(fù)雜地層。

王韜（1986-），男,籍貫：陜西寶雞,學(xué)歷：本科,職稱：助理工程師,研究方向：鉆井定向技術(shù),從事工作：鉆井定向工程師。