蘇里格水平氣井鉆井技術(shù)

李海濤

摘 要：長慶蘇里格大氣田，中生界硬地層造斜、大井斜大位移井、井身質(zhì)量、固井質(zhì)量、斜井段和水平段泥巖段長防塌問題突出、鉆井液防塌和潤滑、油層保護等都面對新的課題。通過施工，積累經(jīng)驗，開發(fā)采納多項新技術(shù)以及各項技術(shù)措施的有效落實、獲得一系列鉆井技術(shù)，取得了很好的效果，為以后該區(qū)塊的施工提供了有利的技術(shù)支撐。依靠特色技術(shù)，實施"精品工程""滿意服務(wù)"實現(xiàn)互利雙贏。

關(guān)鍵詞：直井段防斜 復(fù)合鉆 礫石層 鉆井技術(shù)配套 斜井段 下技套 雙極固井 水平段 鉆具組合 PDC鉆頭 導向儀器 完井通井 下油管

一、概述

蘇里格氣田位于我國鄂爾多斯盆地中部，是我國陸上目前已發(fā)現(xiàn)的最大的天然氣氣田。地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和先期鉆井資料表明，該氣田地質(zhì)條件復(fù)雜，在鉆井過程中，時常發(fā)生井漏、井塌等復(fù)雜情況，制約著該地區(qū)鉆井速度。劉家溝組地層承壓能力低，易發(fā)生壓力誘導性漏失；安定組、直羅組、石千峰地層和石盒子組地層的大段泥巖、砂巖互層水敏性較強，井壁坍塌掉塊嚴重；延安組、延長組地層易縮徑，起下鉆阻卡嚴重；紙坊組地層造漿性強，易發(fā)生井徑擴大；斜井段存在井眼清潔、脫壓問題；小井眼水平段的防塌、潤滑、攜巖問題等。

二、鉆井施工技術(shù)難點

該區(qū)塊水平井鉆井施工的技術(shù)難點主要有以下幾方面：

1、在3100米～3700米之間存在易垮塌地層，如果控制不好，易引起井塌、起下鉆阻卡、劃眼等復(fù)雜情況。

2、自定向開始，241.3毫米井眼改為215.9毫米井眼，在下入177.8毫米技術(shù)套管時，間隙小，再加上水平井造斜率高，下套管時有一定風險。

3、三開后由于井眼和鉆具的變小，隨著井深的增加，泵壓會越來越高。

4、隨著水平段的延伸，脫壓問題逐漸嚴重，鉆壓加不到鉆頭上。

5、在水平段鉆遇泥巖時，低密度鉆井液的防塌問題。

三、水平氣井鉆井施工技術(shù)

1、地表流沙層導管封隔技術(shù)

地表流沙層具有無膠結(jié)性、欠壓實、承壓能力低、滲透性強等特點。。我們制定了配漿開鉆、小排量鉆進、提前焊接導管、導管下部纏裹棉織物或海帶等易吸水膨脹物等系列措施，安全下入導管20米，有效地封隔了流沙層，確保了一開施工的順利。

2、直井段防斜打快技術(shù)

采用PDC鉆頭和螺桿鉆具復(fù)合鉆，防斜打直快速鉆進，嚴格按照設(shè)計要求每50m測斜一次，在地層交界，“跳憋”段加密測斜，井斜小于2度，測斜前必須充分循環(huán)鉆井液，保證巖屑返出，防止卡鉆，測斜不成功立即補測，將井斜控制在設(shè)計范圍。

3、水平井事故及復(fù)雜情況的有效預(yù)防

（1）根據(jù)該項目的實際情況，制定工程施工預(yù)案，事故預(yù)防預(yù)案；

（2）加強鉆具使用管理，對所有上井鉆具進行探傷檢查。確保下井鉆具無安全隱患；

（3）對下井鉆鋌、加重鉆桿和接頭定期探傷，加焊耐磨帶，并及時對鉆

具進行檢查與倒換，防止因鉆具原因?qū)е戮率鹿实陌l(fā)生；

（4）嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，同時備齊常用事故處理工具。

（5）定期進行短起下鉆，消除巖屑床，降低因此帶來的脫壓和起下鉆阻卡現(xiàn)象。

4、小井眼鉆進技術(shù)

目的層石英砂巖和巖屑質(zhì)石英砂巖，夾雜有砂質(zhì)泥巖，研磨性強。水平段鉆進主要解決潤滑問題、鉆遇泥頁巖夾層時的井壁穩(wěn)定問題、攜砂問題。解決這些問題的主要方案是：

（1）加強鉆具管理， 現(xiàn)場探傷，有損壞及時更換。

（2）隨時對比分析實鉆井眼軌跡與設(shè)計軌跡的偏差，調(diào)節(jié)工具面， 調(diào)整鉆進參數(shù)，校正井斜和方位，必要時，5米一測量，做到勤測斜，勤調(diào)整、使井眼軌跡沿設(shè)計方位延伸。

（3）水平段要勤劃眼，打完每個單根提起來劃眼2次，100米左右進行一次短起下鉆。

（4）根據(jù)井深情況，確定加重鉆桿的合理位置。

（5）注意觀察泵壓、鉆時、扭距的變化，分析使用好鉆頭。

（6）起下鉆到套管鞋處必須緩慢，裸眼段觀察大鉤負荷，根據(jù)摩阻大小和鉆時的變化，調(diào)整鉆壓。

（7）本井段起下鉆次數(shù)多要及時灌漿，注意防噴。

（8）此井段為目的層鉆進，著重解決好防塌、潤滑防卡、帶砂等難題的同時，加強氣層保護技術(shù)，確保完井作業(yè)順利。二開固井結(jié)束后，徹底清理循環(huán)罐，然后以上述配方配制無土相低傷害暫堵鉆（完）井液體系

（9）每鉆一定進尺，用"清掃液"清掃一次井眼， 尤其在起鉆前，保證井眼清潔，減小巖屑床的形成。必要時采用短起下鉆或使用“段塞液”清除巖屑床。

（10）充分利用四級固控設(shè)備，嚴格控制含砂量和固相含量。振動篩必須使用120目以上的篩布，除泥器和離心機倒換使用，井下正常的情況下嚴格控制鉆井液的密度。

四、達到的技術(shù)指標和目標

在蘇里格地區(qū)順利完成了桃2-6-12H、蘇14-6-24H、蘇6-16-1H、蘇6-13-5H四口水平井 ，未發(fā)生嚴重井下事故和復(fù)雜情況，井身質(zhì)量、固井質(zhì)量和完成井井口質(zhì)量一次合格。

其中，蘇6-16-1H井，在鉆至設(shè)計井深5171.5米后，長慶油田分公司根據(jù)顯示良好的地層條件，要求繼續(xù)加深鉆進，在制定了一系列保障措施后，在鉆完設(shè)計井深的基礎(chǔ)上繼續(xù)加深鉆進，至5683米完鉆，水平段長2011.5米。打破了中石油最長水平段記錄。

五、認識與建議

通過一年來對蘇里格水平氣井鉆井技術(shù)的研究和應(yīng)用，有以下幾點認識和建議：

1、氣層位置不確定， 中靶垂深調(diào)整幅度大，給軌跡控制帶來難度大，井身結(jié)構(gòu)不合理影響水平井鉆速，建議到達設(shè)計氣層2-4m井斜提前增至83-86°之間，然后繼續(xù)降垂深找氣層。

2、高潤滑性能、優(yōu)質(zhì)的鉆井液體系選擇與使用是水平井安全順利快速鉆進的關(guān)鍵，及時清除鉆井液中的有害固相，確保潤滑性，是小井眼大位移水平井的成功因素之一。

3、做好各種復(fù)雜和事故預(yù)防是水平井順利施工的保障。

4、鉆井速度不快是我們目前存在的主要問題，鉆頭優(yōu)選、螺桿選型、鉆井液等幾方面對鉆井提速有直接影響，我們將在今后的施工中進一步加大研究力度。

5、MWD無線隨鉆儀器和地質(zhì)參數(shù)儀需要及時進行保養(yǎng)、檢查、維修，同時在起下鉆過程中要控制速度，避免出現(xiàn)猛頓、猛提使儀器出現(xiàn)脫鍵和探管失效等異?，F(xiàn)象，影響機械鉆速的提高。

參考文獻：

[1]鄢捷年.鉆井液工藝學[M].山東東營：石油大學出版社，2001

[2]陳廷根、管志川等.鉆井工程理論與技術(shù)[M].山東東營：石油大學出版社，2000