埕北古斜18井優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用研究

劉松

摘要： 埕北古斜18井是一口鉆穿地層復(fù)雜，井下風(fēng)險(xiǎn)較高的定向井，探井。文章闡述了分井段優(yōu)快鉆井技術(shù)在本井的應(yīng)用情況，從鉆井液應(yīng)用、鉆具組合、鉆井參數(shù)、施工要點(diǎn)等方面逐一進(jìn)行了分析研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題和好的做法進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)下步類(lèi)似井的施工、鉆頭和動(dòng)力鉆具的選型等提供了很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：埕北;鉆井;技術(shù);優(yōu)快

1 井的基本情況

埕北古斜18井是一口重點(diǎn)探井，定向井，設(shè)計(jì)井深5428.01米，實(shí)際完鉆井深5085米，完鉆層位太古界，裸眼完井，平均機(jī)械鉆速11.17米/小時(shí)，依次鉆穿平原組，明化鎮(zhèn)組，館陶組，東營(yíng)組，沙河街組，中生界，下古生界，太古界。

該井施工難點(diǎn)：

1）本井二開(kāi)大井眼定向、三開(kāi)長(zhǎng)裸眼穩(wěn)斜是軌跡控制的難點(diǎn)。

2）三開(kāi)井控是工作的重中之重。

3）卡潛山界面要嚴(yán)防井漏。

4）四開(kāi)地層高溫，太古界地層研磨性強(qiáng)，對(duì)鉆頭和動(dòng)力鉆具的選型要求很高。

2 分井段優(yōu)快鉆井技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 一開(kāi)施工

鉆具組合：Φ444.5mm R.BIT （18*3） + Motor*1.5°*438mm扶正塊 + F/V + MWD SUB + 203mmNMDC + 203mmDC×3根 + X/O + 177.8mmDC×3根 + 127mmHWDP×30根+127mmDP

一開(kāi)采用海水膨潤(rùn)土聚合物鉆井液體系。施工中采用大排量、小水眼，提高鉆頭壓降，增大鉆頭噴射速度和射流沖擊力，提高破巖速度，本井段平均機(jī)械鉆速50.38米/小時(shí);軌跡方面一開(kāi)114-128m井段進(jìn)行預(yù)定向，全井段根據(jù)隨鉆數(shù)據(jù)進(jìn)行防碰掃描，做好防碰工作。

2.2 二開(kāi)施工

二開(kāi)采用海水氯化鈣-聚合物鉆井液體系，此井段主要鉆遇明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營(yíng)組上部地層。為控制上部地層造漿，進(jìn)行鈣處理，保持低粘切低固相，快速鉆進(jìn);進(jìn)入館陶組后，鈣用量減半，館陶組下段轉(zhuǎn)聚合物鉆井液。二開(kāi)平均機(jī)械鉆速30.02米/小時(shí)。

鉆具組合：311.2mmMQ519J（10*7） + Motor*1.5°*308mm + F/V + 308mmSTAB + MWD SUB + 203mmNMDC + X/O + 177.8mmDC×3根 + 127mmHWDP×30根 + 127mmDP

鉆井參數(shù)：鉆壓10-40kN，轉(zhuǎn)速40-55rpm，排量50L/s，泵壓18.8-22.5MPa。

施工措施如下：

二開(kāi)是定向造斜段，本井從1297m開(kāi)始造斜，中間起鉆兩次;第一次是在2122m，短起下修整井壁;第二次是更換鉆頭和動(dòng)力鉆具后，復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)地層強(qiáng)勢(shì)降斜，定向托壓嚴(yán)重，起鉆甩掉308mm扶正器。

技術(shù)套管固井替漿期間由于斷層原因發(fā)生失返，電測(cè)水泥返高不夠進(jìn)行擠水泥作業(yè)，延長(zhǎng)了中完時(shí)間。

2.3 三開(kāi)施工

三開(kāi)采用海水復(fù)合鹽潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系，在磨塞期間將泥漿性能調(diào)整到設(shè)計(jì)要求，轉(zhuǎn)換復(fù)合鹽體系時(shí)，藥品按照順序依次加足，通過(guò)氯離子含量測(cè)定情況及時(shí)維護(hù)鉆井液抑制性。三開(kāi)東營(yíng)組油氣顯示活躍，沙河街組高壓低滲，加強(qiáng)井控坐崗。

鉆具組合：215.9mmMQ416J（11*2+12*3+14） + 172mmMotor*1.25°*212mm + F/V + Φ210mmSTAB + 177.8mmNMDC + MWD SUB + 127mmNMDP + 127mmHWDP×10柱 + 127mmDP

鉆井參數(shù)：鉆壓10-60kN，轉(zhuǎn)速40-60rpm，排量28.7-32L/s，泵壓19-20MPa。

施工措施如下：

1）現(xiàn)場(chǎng)自3736進(jìn)入油泥巖井段，3962m進(jìn)入沙河街，鉆進(jìn)期間氣測(cè)始終在20%-67%，經(jīng)向甲方請(qǐng)示申請(qǐng)鉆井液密度至1.30-1.40g/cm3。

2）針對(duì)地質(zhì)預(yù)測(cè)的中生界大斷層，提前降排量至正常排量的2/3最終安全通過(guò)。

3）在東營(yíng)組底部前300m及時(shí)轉(zhuǎn)變復(fù)合鹽鉆井液體系。使用硅氟穩(wěn)定劑調(diào)整鉆井液粘度和流動(dòng)性，使用LV-CMC、KFT失水劑調(diào)整鉆井液的失水，轉(zhuǎn)型完后，一次加足納米聚酯和超細(xì)碳酸鈣提高鉆井液的封堵和潤(rùn)滑性能;隨著井深增加，通過(guò)酚醛樹(shù)脂和磺酸鹽共聚物改善鉆井液抗溫性能。

4）井身軌跡方面，井隊(duì)與定向人員總結(jié)鄰井和類(lèi)似井的施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化調(diào)整鉆具組合，從減少定向時(shí)間、保護(hù)頂驅(qū)設(shè)備、減少摩阻等角度出發(fā)，采取了調(diào)整參數(shù)、提高潤(rùn)滑性、控時(shí)鉆進(jìn)等手段，保障井身軌跡平滑。

5）優(yōu)選PDC鉆頭和動(dòng)力鉆具。針對(duì)東營(yíng)組地層特點(diǎn)，第一趟鉆采用四刀翼，屋脊齒和平齒交錯(cuò)布置的鉆頭，進(jìn)入中生界后，從提高鉆進(jìn)時(shí)間角度出發(fā)，采用五刀翼，屋脊齒和奔馳齒交錯(cuò)布置的鉆頭;中生界下部井段，結(jié)合卡界面控時(shí)鉆進(jìn)，使用了六刀翼鉆頭，屋脊齒和奔馳齒交錯(cuò)布置。動(dòng)力鉆具方面，第一趟鉆采用了等壁厚常溫馬達(dá)，使用時(shí)間192小時(shí)。

2.4 ?四開(kāi)施工

四開(kāi)采用海水無(wú)固相鉆井液體系，鉆遇井段為下古生界、太古界地層。本井段地層承壓能力低，易發(fā)生井漏，施工期間井隊(duì)加強(qiáng)井控坐崗檢查，密切關(guān)注循環(huán)池泥漿液面變化，防噴防漏。針對(duì)太古界片麻巖，優(yōu)化鉆頭選型，快速鉆進(jìn)，本井段平均機(jī)械鉆速3.84米/小時(shí)。

鉆具組合：152.4mmMQ513J（12*5） + 127mmMotor*1°*146mm + F/V + Φ148mmSTAB + 120.6mmNMDC + MWD SUB + 120.6mmNMDC + X/O + 101.6mmHWDP×24根+ 101.6mmDP×264根+ X/O + 127mmDP（間斷添加4個(gè)防磨接頭）

施工措施如下：

1）預(yù)防沉砂卡鉆，一是振動(dòng)篩處加強(qiáng)觀(guān)察，若返砂明顯減少，或出現(xiàn)掉塊，及時(shí)留砂樣，匯報(bào);二是每立柱進(jìn)行探底校對(duì)井深，觀(guān)察井底沉砂情況;三是出現(xiàn)上述現(xiàn)象，打稠塞掃塞，清潔井底。

2）剎把嚴(yán)密觀(guān)察好泵壓和扭矩兩項(xiàng)參數(shù)，井口操作嚴(yán)防井下落物。

3）井底高溫，使用好高溫動(dòng)力鉆具，觀(guān)察好壓差，出現(xiàn)鉆時(shí)異常、泵壓異常及時(shí)分析原因，扭矩過(guò)大時(shí)，考慮添加潤(rùn)滑劑。

4）經(jīng)驗(yàn)：四開(kāi)段共起鉆三次，第一趟和第二趟均因?yàn)殂@頭磨禿，與地層不匹配。進(jìn)入太古界前，屋脊齒切削齒對(duì)付灰?guī)r和泥巖互層，機(jī)械鉆速可達(dá)到5m/h;而進(jìn)入太古界后，切削齒為奔馳齒，鉆頭內(nèi)錐深度淺比較適合太古界。

3 ?經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

3.1 提前籌劃，優(yōu)化施工方案

施工作業(yè)前井隊(duì)同技術(shù)部門(mén)、定向、地質(zhì)錄井及固井中心等多部門(mén)進(jìn)行技術(shù)交底并制定優(yōu)化施工方案和確定合理的鉆井參數(shù)及鉆具結(jié)構(gòu)，做到科學(xué)施工;實(shí)鉆中，及時(shí)調(diào)整井眼軌跡，并結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整鉆具組合和鉆進(jìn)參數(shù)。

3.2 加強(qiáng)井控管理，確保井控安全

按照井控工作細(xì)則要求，標(biāo)準(zhǔn)化安裝、標(biāo)準(zhǔn)化操作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)完成試壓作業(yè)。強(qiáng)化責(zé)任落實(shí)，明確崗位對(duì)節(jié)流控制箱、井控管匯、內(nèi)防噴工具等井控設(shè)備進(jìn)行巡回檢查和定期保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改;定期召開(kāi)井控例會(huì)和井控培訓(xùn)工作，做好井控應(yīng)急演練。

3.3 邊施工邊總結(jié)，為下步類(lèi)似井積累經(jīng)驗(yàn)。

該井施工中二開(kāi)中完電測(cè)遇阻、固井漏失影響了二開(kāi)時(shí)效，這對(duì)二開(kāi)電測(cè)前封井潤(rùn)滑措施、固井漏失應(yīng)對(duì)措施提出了改進(jìn)要求;三開(kāi)定向調(diào)整軌跡延長(zhǎng)了時(shí)效，這要求井隊(duì)在鉆頭和動(dòng)力鉆具廠(chǎng)家選型及鉆具組合優(yōu)化方面需進(jìn)一步改善;井隊(duì)在應(yīng)對(duì)油泥巖施工、中生界斷層施工、卡潛山界面措施、三開(kāi)尾管固井措施、四開(kāi)預(yù)防沉砂等方面均取得成功經(jīng)驗(yàn)。