小井眼井優(yōu)快鉆進技術研究

金宏鑫 李皎 彭靜然 井帥

摘 要：在油氣勘探中，通過對鉆井技術的不斷開發(fā)和應用，使鉆井工程成本降低的目標得以實現(xiàn)，其中小井眼優(yōu)快鉆進技術受到廣泛關注，其作為油氣勘探開發(fā)領域中的新興技術，具有消耗低、鉆井成本節(jié)約等優(yōu)勢，有著廣闊的發(fā)展背景，并且在油氣勘探中得到廣泛推廣和應用。本文就小井眼井優(yōu)快鉆進技術應用、應用風險防范對策以及未來發(fā)展進行分析和探討。

關鍵詞：小井眼井優(yōu)快鉆井技術;鉆井參數(shù);鉆井液性能

一、小井眼井優(yōu)快鉆井技術應用策略

（一）優(yōu)選鉆具組合

通過鉆具組合的優(yōu)選，能夠使定向井軌跡控制效果有效提升，其中在定向井控制井斜中發(fā)揮著至關重要的作用，通過對井眼軌跡和井身結構及等因素對鉆頭受力變形所產(chǎn)生的影響進行分析，在此基礎上對鉆具的降斜、增斜、穩(wěn)斜性能進行判斷，從而為鉆具組合優(yōu)選提供重要依據(jù)[1]。通過采用“四合一”鉆具組合，結合定向井位移大小，對螺桿與扶正器之間的短鉆鋌長度進行選擇，并通過多次試驗，對最佳短鉆鋌的長度進行確定，并對此鉆具組合在所鉆地層中的增降斜及方位變化規(guī)律進行探索和總結。其次在鉆具組合優(yōu)選中，針對常規(guī)井，定向井水平位移約500m 左右時，其短鉆鋌長度應保持在3.0-3.2m，定向井水平位移超過600m 以上時，短鉆鋌長度應控制在3.2-4m。而小井眼井水平位移與常規(guī)井相較之下普遍偏大，在進行短鉆鋌長度通常選擇上限。另外小井眼技術應用時，通常第一趟鉆短鉆鋌為3-4m，其實際效果還需要通過不斷對比實驗進行驗證。

（二）優(yōu)選鉆頭螺桿

在進行鉆頭優(yōu)選過程中，通常小井眼運用二開結構，可采用二開鉆頭，以及5 刀翼19 片或16 片，其中與5刀翼PDC 鉆頭相較之下，4刀翼雖然在破巖方面效率較高，但由于小井眼技術應用時，需要對井眼軌跡進行不斷微調，甚至需要對方位、井斜進行調整，采用此類鉆頭進行定向時，會存在工具面不穩(wěn)定的情況，影響滑動效率[2]。

在進行螺桿選擇時，首先在小井眼施工初期，二開第一趟鉆通常使用的1.25 度單彎螺桿存在著造斜效率較低的問題，而中下部延長會使自然降斜率過高，難以控制井眼軌跡。因此需要對其進行優(yōu)化，二開第一趟鉆選可調整為1.5 度，使增斜效率提高的同時，對中下部降斜延長趨勢進行有效抑制。

（三）優(yōu)化鉆井液性能

結合小井眼技術應用及施工特點，對鉆井液體系進行優(yōu)化時，需要從以下幾方面入手：環(huán)空壓耗及固相含量降低，可對鉆井液密度窗口進行合理選擇，并通過提高泥餅質量，避免出現(xiàn)井塌及不規(guī)則井眼問題。同時可利用分散型聚磺鉆井液體系，保證固相顆粒粒級分布的合理性，進而確保泥餅光滑、致密。在鉆井時，可通過適量潤滑劑的添加，使泥餅摩阻系數(shù)降低，如聚合醇等，進而使井壁與鉆井液之間的摩阻減少。其次需要使鉆井液攜巖能力增強。由于小井眼井環(huán)空較小，需要通過鉆井液攜巖能力的提升，避免出現(xiàn)沉砂卡鉆和“巖屑床”問題。另外環(huán)空壓耗降低時，需要保證低膨潤土含量、低固相、低塑性黏度，會導致鉆井液懸浮攜巖能力降低，因此可通過鉆井液流型調整，降低鉆井液的塑性黏度，提高其動切力和動塑比，使此問題得以有效解決[3]。

二、小井眼技術應用中風險防范對策

（一）敏感地層坍塌防范措施

針對水敏性地層，其極容易出現(xiàn)遇水膨脹而引發(fā)坍塌事故，同時如果大量失水，會難以控制KCl含量，因此需要對失水加強控制，降低KCl 含量，并對組中下部井段進行延長，為了解決遇水膨脹的問題，可采用強化鉆井液封堵性，并通過瀝青粉的適量補充，以及KCl添加，使坍塌風險得以有效預防。

（二）保證井筒清潔

由于小井眼環(huán)空間隙較小，需要對井筒內的巖屑進行及時清理，通常應保證每鉆進100-150 米清掃一次。另外上部井段通常為聚合物，下部井段應采取每5-8 方左右對重漿進行返出，并與井漿進行直接混合。

（三）鉆具入井前加強檢查

在小井眼施工技術應用過程中，應對泵壓加強控制，避免出現(xiàn)鉆具刺漏的現(xiàn)象而導致井下事故發(fā)生。同時需要嚴格檢查入井鉆具，包括鉆具本體、雙密封臺階面，以及耐磨帶等，同時對鉆具探傷工作加強重視。

三、小井眼鉆進技術未來發(fā)展方向分析

與常規(guī)井眼相較之下，采用小井眼鉆技術能夠使鉆井費用大幅度縮減，所以在復雜井、深井、老井開窗側鉆等鉆井作業(yè)中得到廣泛應用。但由于此技術應用時，存在著環(huán)空間隙小、易塌、壓耗大、易漏等問題，對小井眼鉆井液技術應用提出了更高的要求[4]。其中包括了鉆井液需要具備良好的流動性、剪切稀釋性、潤滑性，能夠有效抑制坍塌、造壁、懸浮攜帶能力等。因此需要對國內外先進小井眼鉆井液技術加強分析，對其中存在的技術難點加大研究力度，進而對亟待解決的鉆井液等難題進行進一步確定。另外在常用鉆井液體系中，通過成膜聚合物鉆井液體系的運用，通過進一步優(yōu)化和提高其性能，提高其抑制性和儲層保護效果，能夠使小井眼鉆進需求得以滿足。

四、結束語

在小井眼井優(yōu)快鉆進應用過程中，需要根據(jù)技術施工特性及地層特性，并對施工主要技術難點加強分析，對其中可能出現(xiàn)的施工風險有效預防。同時需要對鉆井參數(shù)、鉆具組合等進行合理選擇，確保鉆頭與螺桿相匹配，同時進一步優(yōu)化泥漿性能等，使小井眼優(yōu)快鉆井技術應用成效有效提升。另外由于技術應用存在一定的風險，需要對風險預防加強重視。

參考文獻：

[1] 黃洪偉. 小井眼快優(yōu)鉆井關鍵技術研究[J]. 中國石油和化工標準與質量， 2021， 41（9）：2.

[2] 楊剛， 韓學婷， 李斌，等. 鄂爾多斯盆地臨興致密氣小井眼高效鉆完井技術[J]. 大慶石油地質與開發(fā)， 2021， 40（6）：7.

[3] 尹敬軍， 楊敏. 蘇里格氣田小井眼定向井快速鉆井技術[J]. 天然氣與石油， 2020， 38（1）：5.