青東122井側(cè)鉆技術(shù)

王福猛

摘 要：介紹了青東122井側(cè)鉆設(shè)計(jì)和施工情況。分析了青東122井鉆進(jìn)過(guò)程中的技術(shù)難點(diǎn)，論述了鉆具結(jié)構(gòu)的選擇以及施工工序。通過(guò)青東122井的施工過(guò)程研究，探索出一套適用于QD122區(qū)塊側(cè)鉆工藝的施工方案。

關(guān)鍵詞：側(cè)鉆;青東122

1井況簡(jiǎn)介

青東122井是一口五段制評(píng)價(jià)井，設(shè)計(jì)完鉆井深3142米，垂深3073米，最大井斜26.46°，設(shè)計(jì)閉合方位93.24°，完鉆層位于沙四段。 該井位于濟(jì)陽(yáng)坳陷青東凹陷西次洼122區(qū)塊，該塊為由兩條近東西走向的北掉斷層與一條近北東走向北西掉斷層夾持的地壘塊，該區(qū)自下而上發(fā)育有太古界、下古生界、中生界、孔店組、沙河街組、東營(yíng)組、館陶組、明化鎮(zhèn)組及第四系地層，地層產(chǎn)狀整體北傾。古近系主要為孔店組～沙三中亞段沉積，沙三上～沙二段地層較薄，沙一段～東營(yíng)組大部分區(qū)帶很薄甚至缺失。

青東122區(qū)塊是由兩塊斷層夾持的地壘塊，所以青東122井在井深2100米，垂深1945米，井斜降到6°繼續(xù)降斜時(shí)，滑動(dòng)鉆進(jìn)也達(dá)不到降斜的目的，直到井深達(dá)到2300米左右時(shí)，滑動(dòng)鉆進(jìn)才能達(dá)到降斜的目的。為保證青東122井中靶，后期定向井施工過(guò)程中軌跡偏離了設(shè)計(jì)方位。

青東122井完鉆后在通井過(guò)程中發(fā)生卡鉆，處理完卡鉆起鉆后發(fā)現(xiàn)鉆具斷落井底，落魚(yú)長(zhǎng)519.64米，魚(yú)頂：2622.36米，落魚(yú)：φ241.3mmHJT517G牙輪鉆頭（3*20）+630*410雙母接頭+411*410浮閥+φ238mm扶正器+127mm無(wú)磁承壓鉆桿*1根+φ127mm加重鉆桿*29根+φ127mm鉆桿*25根。由于落魚(yú)難以打撈，采取填井側(cè)鉆的方案。

2施工方案

為減少造斜井段的長(zhǎng)度，縮短建井周期，在保證有足夠造斜井段的條件下，青東122井造斜點(diǎn)要避開(kāi)選擇在難以降斜的地層。由于受老井眼的井斜和方位的影響，在靶區(qū)給定的情況下，井眼軌跡須進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。井深2350米是一個(gè)非常合適的側(cè)鉆點(diǎn)，在側(cè)鉆成功后，繼續(xù)滑動(dòng)鉆進(jìn)，避開(kāi)老井眼，直至按垂深完鉆。

3施工難點(diǎn)分析

1、造斜率難以控制。井深2350米的位置，井斜6°左右，單彎馬達(dá)和井下鉆具受上部井眼形狀以及地層斷層的的約束，不能發(fā)揮出應(yīng)有的造斜能力，實(shí)際造斜率較低。造斜的實(shí)際效果決定了側(cè)鉆后的井眼能不能迅速離開(kāi)老井眼，達(dá)到側(cè)鉆的目的。

2、側(cè)鉆點(diǎn)以上裸眼段較長(zhǎng)。該井一開(kāi)401米，側(cè)鉆點(diǎn)選擇在2350米。由于s形井眼的影響及鉆具自重的作用，降斜井段的鉆具與井壁間產(chǎn)生大的摩擦力，導(dǎo)致下部井眼采用滑動(dòng)方式調(diào)整軌跡難度增大。

3、由于青東122井在通井過(guò)程中發(fā)生了卡鉆，在側(cè)鉆過(guò)程以及側(cè)鉆完成后的施工，都需要滑動(dòng)鉆進(jìn)，所以使用一套鉆具組合完成整個(gè)降斜段的施工，減少起下鉆次數(shù)，并保證井眼軌跡的圓滑性非常重要。

4、側(cè)鉆過(guò)程中需要控時(shí)鉆進(jìn)，機(jī)械鉆速相對(duì)較慢，施工時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致鉆具長(zhǎng)時(shí)間在井底相對(duì)靜止，而且因?yàn)槲宥沃凭圮壽E的原因，泥漿攜沙能力極差，沙子容易沉積，控時(shí)鉆進(jìn)極易造成井下危險(xiǎn)。

5、側(cè)鉆點(diǎn)垂深為2282.89，位于沙四段，該層特點(diǎn)深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、褐灰色油泥巖與淺灰色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不等厚互層?；瑒?dòng)鉆進(jìn)時(shí)極易出現(xiàn)粘卡以及脫壓等現(xiàn)象，對(duì)于側(cè)鉆造成很大的困難。

4現(xiàn)場(chǎng)施工工序

1、回填固井：定向側(cè)鉆施工前，對(duì)井段進(jìn)行注水泥塞以利于定向側(cè)鉆施工。必須保證水泥塞強(qiáng)度質(zhì)量，且膠結(jié)和承壓能力良好。回填時(shí)應(yīng)計(jì)算好注入水泥量，確保回填井段準(zhǔn)確無(wú)誤，側(cè)鉆點(diǎn)以下回填水泥段不少于200米，塞面不低于井深2300米。

2、掃塞：水泥塞候凝48h以上，使水泥塞密度不低于1.85g/cm3，掃塞鉆壓40KN，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速60RPM時(shí)，鉆速不低于4分鐘/米，保證水泥塞要有足夠的支撐強(qiáng)度;首先用大水眼牙輪鉆頭鉆探水泥塞將定向側(cè)鉆點(diǎn)以上水泥塞掃掉，到定向側(cè)鉆點(diǎn)位置作承壓試驗(yàn)，，鉆壓加至200KN以上后靜止觀察，5分鐘內(nèi)鉆壓不下降、鉆具不下沉為準(zhǔn);水泥塞掃完后要充分循環(huán)將水泥粉末排出，以防止堵塞儀器;充分調(diào)整泥漿性能，有利于攜帶巖屑，防止粘卡，降低摩阻，給控時(shí)鉆進(jìn)創(chuàng)造條件。

3、側(cè)鉆：鉆具組合：Φ241.3mm牙輪鉆頭+Φ197.00mm*1.50°偏心動(dòng)力鉆具+411×410止回閥+MWD接頭+Φ177.8mm無(wú)磁鉆鋌+Φ127.0mm無(wú)磁承壓鉆桿+Φ127.00mm加重鉆桿*5柱+Φ127.00mm鉆桿。

（1）下鉆前要認(rèn)真檢查所有下井鉆具、接頭和工具，并丈量及計(jì)算其長(zhǎng)度，確保井深準(zhǔn)確無(wú)誤。動(dòng)力鉆具和無(wú)線隨鉆儀器作淺層試驗(yàn)，待正常后下鉆，下鉆過(guò)程中每下20柱灌一次泥漿灌滿(mǎn)為止，灌泥漿時(shí)要放鉆桿濾清器。下鉆時(shí)要控制下放速度，嚴(yán)禁猛放猛砸。若遇阻嚴(yán)禁劃眼和懸空處理泥漿，預(yù)防劃出新眼。泥漿性能要穩(wěn)定，凈化設(shè)備要正常。指重表及扭矩表要靈敏準(zhǔn)確。鉆進(jìn)時(shí)只能司鉆、副司鉆操作剎把;送鉆要平穩(wěn)均勻，嚴(yán)禁溜鉆、頓鉆。

（2）劃槽。在側(cè)鉆點(diǎn)以上10m左右，擺好工具面，來(lái)回提拉，修整井壁，形成溝槽，有利于側(cè)鉆成功。

（3）磨臺(tái)階。下放輕輕接觸井底，然后靜止鉆具循環(huán)20-30分鐘，目的是在側(cè)鉆方向上磨出一個(gè)臺(tái)階來(lái)。

（4）控時(shí)鉆進(jìn)。側(cè)鉆開(kāi)始要控時(shí)鉆進(jìn)，開(kāi)始的前3米，應(yīng)控制在2.5-3h/m，觀察返出砂樣，通過(guò)人工識(shí)別及元素分析巖屑與水泥的比例變化和地面動(dòng)態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)判斷鉆頭是否偏離老井眼、進(jìn)入新地層多少;在控時(shí)期間接立柱時(shí)要先停泵再上提鉆具，接上立柱后放到底再開(kāi)泵，上提、下放鉆具要緩慢，嚴(yán)禁劃眼，下放鉆具時(shí)嚴(yán)格控制下放速度，確保鉆頭順利通過(guò)側(cè)鉆點(diǎn)，防止破壞夾壁墻;如需活動(dòng)鉆具，應(yīng)在鉆桿上做好記號(hào)，再緩慢上提鉆具，鉆具放到離井底1m左右緩慢下放鉆具，距離井底10cm的時(shí)候即停止下放，進(jìn)行控時(shí)鉆進(jìn);司鉆操作時(shí)要嚴(yán)格遵守程序，送鉆要均勻，不要多放;側(cè)鉆后開(kāi)始撈取砂樣，每側(cè)鉆1～2m撈砂子洗凈觀察水泥含量情況，當(dāng)砂子的含量大于90%以上，即可判斷側(cè)鉆成功;側(cè)鉆成功后，勿在側(cè)鉆井段循環(huán)，避免夾壁墻水泥塞塌落。

由于采用一套鉆具組合完成整個(gè)降斜段的施工，側(cè)鉆成功后為保證實(shí)鉆軌跡圓滑，采用滑動(dòng)鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)結(jié)合的方式，減小滑動(dòng)鉆進(jìn)對(duì)軌跡的影響，降斜扭方位完成后起鉆。起下鉆經(jīng)過(guò)側(cè)鉆窗口位置時(shí)必須放慢速度，遇阻嚴(yán)禁硬壓硬放，必要時(shí)提起來(lái)開(kāi)泵擺好工具面，再停泵下放通過(guò)。

起鉆更換鉆具組合，為了降低施工風(fēng)險(xiǎn)，施工鉆具組合為：241.3mmS195J1 PDC（13*7）+197mm馬達(dá)（直，無(wú)扶）+浮閥+MWD接頭+177.8mm無(wú)磁鉆鋌*1根+235mm扶正器+127mm無(wú)磁承壓鉆桿*1根+127mm加重鉆桿*30根+127mm鉆桿 。

采用無(wú)扶正器直螺桿既能滿(mǎn)足復(fù)合鉆進(jìn)情況下的穩(wěn)斜需要，還可以降低因鉆頭磨小造成的井下卡鉆風(fēng)險(xiǎn)。

5認(rèn)識(shí)與總結(jié)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程及效果分析研究，總結(jié)了適用于QD122區(qū)塊側(cè)鉆施工的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)：1、通過(guò)制定合理可行的施工設(shè)計(jì)和施工方案，并配合詳細(xì)的分段施工技術(shù)措施，保證側(cè)鉆施工的順利進(jìn)行。2、做好鉆前井眼準(zhǔn)備基礎(chǔ)工作，為防止下部地層漏失和地層壓力上竄影響側(cè)鉆施工，對(duì)開(kāi)窗點(diǎn)以下套管進(jìn)行倒灰和打水泥封堵，用套管刮壁器刮掉套管內(nèi)壁附著物。3、施工中優(yōu)化鉆具結(jié)構(gòu)，合理調(diào)配參數(shù)，優(yōu)選鉆井液體系，避免鉆井事故的發(fā)生。4、保證側(cè)鉆一次成功，加快鉆井速度實(shí)現(xiàn)節(jié)支增效的目的。