蘇里格氣田小井眼側(cè)鉆水平井鉆井提速技術(shù)

張哲

摘 要：小井眼開窗側(cè)鉆水平井鉆井技術(shù)是降低老油田開發(fā)成本，提高油氣井采收率的有效手段。本文介紹了蘇里格地區(qū)小井眼側(cè)鉆水平井成熟的技術(shù)應(yīng)用，對同井型施工提供重要借鑒意義。

關(guān)鍵詞：小井眼側(cè)鉆水平井;鉆井技術(shù);氯化鉀泥漿體系

1 本井基本情況

蘇10-39-49CH井是長城鉆探布置在蘇10區(qū)塊的一口小井眼側(cè)鉆水平井，設(shè)計井深4045.79m，該井于φ139.7 mm套管開窗，開窗位置2935m，φ118mm鉆頭完成全井段鉆進(jìn)，設(shè)計靶前位移300m、水平段長600m。

2 施工難點

2.1 窗口位置較深，開窗難度大

因本井屬老井再施工，無法確定套管是否變形。導(dǎo)斜器下不到位置或因下鉆激動壓力較大提前坐封;導(dǎo)斜器無法丟手或開窗后套管無水泥，導(dǎo)致鉆頭打套管等復(fù)雜情況。

2.2 軌跡控制難度大

因開窗位置較深，造斜段較短。A點靶前位移較大，要求造斜段定向曲率較高;鉆具內(nèi)徑小、易彎曲，環(huán)空壓耗較高，儀器故障率較高。

2.3 環(huán)空憋堵嚴(yán)重，泵壓高、攜砂困難，對泥漿處理提出更高要求

因小井眼環(huán)空間隙較小，環(huán)空壓耗較高（施工后期泵壓可達(dá)到25-26MPa）。水平段在石盒子組平推。石盒子組地層不穩(wěn)定，不僅易吸水發(fā)生垮塌，同時泥巖段溶洞裂縫極其發(fā)育，處理好石盒子組井漏和井塌的矛盾是保證井下安全的關(guān)鍵技術(shù)。另外由于鉆具和井壁的環(huán)空間隙最小處只有8mm，泥漿排量低、上返速度慢，進(jìn)尺快，滿足不了大排量攜砂的需要，造成巖屑輸送困難，給施工帶來了隱患。

3 施工技術(shù)措施

3.1 開窗技術(shù)措施

根據(jù)蘇10-39-49井情況，選擇在2935m處開窗。位置位于石千峰組中部，地層穩(wěn)定，固井質(zhì)量合格。開窗位置選定距離套管上下接箍各3m，保證了開窗的連續(xù)性。為解決因套管變形，導(dǎo)斜器無法下到底的問題，在回填封堵炮眼后，下入刮管器+通井規(guī)刮洗通套管。確保導(dǎo)斜器順利下到預(yù)定位置。下入斜向器前在井口提前擺好方向、鎖死轉(zhuǎn)盤、控制下放速度不得超過0.5m/s，防止因下鉆速度較快或下鉆遇阻造成導(dǎo)斜器提前坐封。采用憋壓丟手和機(jī)械丟手雙保險式斜向器，確保斜向器順利坐封丟手。開窗作業(yè)嚴(yán)控開窗鉆壓不超過20kN，轉(zhuǎn)速20-30r/min，注意振動篩返砂情況，判斷開窗進(jìn)度。

3.2 造斜段施工措施

造斜井段下入1.75°螺桿滿足下部5-6°/30m的造斜要求。為解決鉆具偏心彎曲變形大，滑動鉆進(jìn)加壓困難的問題，采用φ88.9mm G105內(nèi)外加厚特制鉆具，以擴(kuò)大環(huán)空間隙。結(jié)合測量儀器和馬達(dá)的性能特點，確定最佳的泥漿排量10L/s、上返速度超過1m/s，鉆進(jìn)泵壓高出離底泵壓2-3MPa，使儀器、馬達(dá)一直處于最佳的工作狀態(tài)，以達(dá)到延長馬達(dá)壽命、同時達(dá)到充分?jǐn)y砂、徹底凈化井眼的效果。采用MWD超小儀器導(dǎo)向鉆井技術(shù)鉆進(jìn)，提高軌跡控制的質(zhì)量和精度，提高鉆井施工安全和效率，同時為完井作業(yè)的順利進(jìn)行打好基礎(chǔ)。根據(jù)施工的需要合理選擇MWD超小尺寸井下儀器的各配件，采取多種措施控制脈沖信號強(qiáng)度，使信號既在地面儀器可分辨的范圍內(nèi)正常工作，又不至于因信號過強(qiáng)損壞井下儀器，控制鉆進(jìn)參數(shù)，保證儀器不因泵壓過高或井下振動較大影響儀器信號，以確保鉆井施工正常進(jìn)行。

3.3 水平段施工措施

水平段下入φ95mm1.0°螺桿配合114mm球扶穩(wěn)斜，水平段鉆進(jìn)以復(fù)合鉆為主，提高機(jī)械鉆速。根據(jù)井眼軌跡和靶點控制隨時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。每鉆進(jìn)完一個單根，慢速劃行一次以擴(kuò)大井眼。根據(jù)鉆進(jìn)攜巖情況，定期進(jìn)行短起下鉆作業(yè)，破壞巖屑床，保持上部井眼暢通無阻。

4 鉆井液性能優(yōu)選，保證井壁穩(wěn)定

由于118mm小井眼側(cè)鉆水平井裸眼長，造斜段泥巖不穩(wěn)定，環(huán)空間隙小，易垮塌，攜砂能力差等特點。優(yōu)選GWSSL-Ⅱ氯化鉀體系泥漿：該泥漿體系具有支撐能力強(qiáng)、抑制泥巖垮塌、泥餅質(zhì)量好、泥餅薄而致密、定向不易托壓等特點。

改變以往依靠物理支撐（提高密度支撐平衡井壁），通過KCL泥漿體系的抑制性的化學(xué)支撐方法，攻克石盒子組又漏又塌的難題;強(qiáng)調(diào)泥漿的封堵性和潤滑性，優(yōu)選HL-CARB（超細(xì)碳酸鈣）進(jìn)行封堵;考慮到側(cè)鉆水平井裸眼段較長，定向段軌跡控制要求高等特點，在定向段開始之初便配合固體潤滑劑和液體潤滑劑補(bǔ)充到位，后期根據(jù)試驗和現(xiàn)場實際情況隨時調(diào)整添加，確保井下生產(chǎn)安全。

本口井在蘇里格區(qū)塊首次嘗試“低粘、低切、低密度”三低的泥漿性能，可保證鉆井施工快速完鉆，同時解決因鉆井液性能造成的泵壓過高的問題。因石盒子組造斜井段泥頁巖較多，小井眼裸眼段長達(dá)1300m，對于鉆井施工速戰(zhàn)速決尤為重要，即趕在泥巖水化膨脹之前完鉆。為解決環(huán)空間隙小，低粘切造成的攜砂困難的問題。主要依靠短起下鉆破壞巖屑床，嚴(yán)格落實每鉆進(jìn)100m或每24小時一次短起下。短起下鉆到底或每鉆進(jìn)50m注入黃原膠掃塞，依靠稠塞攜砂。不以鉆井液參數(shù)作為衡量性能的唯一標(biāo)準(zhǔn)，以短起下鉆和返砂情況作為泥漿處理的最重要評價標(biāo)準(zhǔn)。

5 應(yīng)用效果

該井于2935m開窗，鉆至4130m完鉆，水平段長600m，鉆井周期16.06天，平均機(jī)械鉆速4.34m/h，打破區(qū)塊最短施工記錄。

6 結(jié)論和建議

①蘇里格區(qū)塊小井眼側(cè)鉆水平井施工選用GWSSL-Ⅱ氯化鉀“低粘、低切、低密度”泥漿體系為施工的安全連續(xù)性提供了重要保障;②小井眼開窗工藝技術(shù)，較為成熟的在蘇里格區(qū)塊應(yīng)用，為老井提高采收率提供了有力保障;③小井眼泵壓依舊很高，水平段后期泵壓依舊高達(dá)22-23MPa，下一步還需要研究泵壓過高的對應(yīng)措施。