小井眼側(cè)鉆工藝技術(shù)應(yīng)用研究

于欽龍

摘要：小井眼側(cè)鉆技術(shù)作為油氣田開發(fā)中后期為降低鉆井成本， 挖掘剩余油潛力的一種重要手段。然而小井眼側(cè)鉆存在著井眼軌跡控制困難、鹽膏層井眼容易坍塌變形及固井質(zhì)量差等難題，采取恰當(dāng)?shù)拇胧┘皶r(shí)解決這些難題對(duì)于小井眼側(cè)鉆安全提速具有十分重要的意義。本文在分析了小井眼側(cè)鉆難度基礎(chǔ)上就解決小井眼側(cè)鉆技術(shù)問題的措施進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：小井眼;側(cè)鉆;鉆井液;井眼軌跡

引言

隨著部分油氣田區(qū)塊進(jìn)入了勘探開發(fā)中后期， 側(cè)鉆井尤其是小井眼側(cè)鉆，會(huì)有越來越多的業(yè)務(wù)量。隨著小井眼側(cè)鉆工藝技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步和實(shí)施應(yīng)用，有效地提高了各油區(qū)產(chǎn)能和產(chǎn)量， 取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。然而不同于常規(guī)的鉆井，小井眼側(cè)鉆存在不小的難度，尤其是在深井中的小井眼側(cè)鉆，其在鉆進(jìn)中發(fā)生復(fù)雜情況與事故的幾率較高，極易發(fā)生井漏和各種卡鉆事故。安全提速常常制約著生產(chǎn)，是需要解決的問題，也是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過鉆頭的合理選型，泥漿性能的監(jiān)控，鉆井水力參數(shù)的優(yōu)化、井控風(fēng)險(xiǎn)的控制等，完善技術(shù)措施，做好事故的預(yù)防工作，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)安全提速。

1小井眼側(cè)鉆的技術(shù)難題

（1）小井眼側(cè)鉆井機(jī)械鉆速普遍低于常規(guī)鉆井，快速鉆進(jìn)是小井眼降低成本的關(guān)鍵。

（2）小井眼鉆具組合中鉆柱下部的減振，由于鉆柱直徑小，旋轉(zhuǎn)時(shí)鉆柱扭矩產(chǎn)生的上下振動(dòng)會(huì)加快鉆具和鉆頭的損壞。為減小振動(dòng)，在鉆柱下部增加一個(gè)液壓減振器，緩解鉆頭的振動(dòng)。

（3）小井眼的環(huán)空間隙小于2.54cm，循環(huán)壓耗的90% 發(fā)生在鉆柱與井壁的摩阻損失上，操作不當(dāng)易發(fā)生環(huán)空憋堵發(fā)生井漏、卡鉆等復(fù)雜及工程事故。

（4）小井眼側(cè)鉆井因環(huán)空間隙小，環(huán)容小，起鉆易抽吸發(fā)生溢流，常規(guī)井發(fā)生溢流給司鉆處理的時(shí)間有30min，而小井眼只有1-2min，比常規(guī)井作出決斷處理時(shí)間短。

2 解決小井眼側(cè)鉆技術(shù)問題的措施

2.1 優(yōu)化鉆井水力參數(shù)，提高機(jī)械鉆速，縮短鉆井周期

（1） 小井眼側(cè)鉆根據(jù)地層巖性合理鉆頭選型，對(duì)于不同巖性組合選取的鉆頭不僅有利于提高機(jī)械鉆速，而且有利于防止鉆頭事故。

（2） 做好泥漿管理工作，保證泥漿性能穩(wěn)定。嚴(yán)格控制失水小于4mL，在容易垮塌的地層， 加入防塌劑或適當(dāng)提高泥漿密度方法來平衡。盡量采用近平衡鉆進(jìn)，有利于提高機(jī)械鉆速。做好泥漿凈化工作，嚴(yán)格控制泥漿的含砂量。

（3） 施工過程要控制好鉆壓，調(diào)整好復(fù)合鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速，保持均勻送鉆，嚴(yán)禁出現(xiàn)頓鉆溜鉆現(xiàn)象。在起下鉆時(shí)， 注意觀察好指重表附加拉力變化。

（4） 做好井眼軌跡控制及防碰工作，嚴(yán)格控制狗腿度在設(shè)計(jì)要求內(nèi)。嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)操作規(guī)程，小井眼鉆具小，環(huán)空間隙小， 容易發(fā)生鉆具事故，加強(qiáng)鉆具的管理，要時(shí)刻關(guān)注泵壓，懸重、轉(zhuǎn)盤扭矩，出現(xiàn)異常及時(shí)處理。

2.2 做好事故預(yù)防工作，防止井漏和卡鉆等事故

小井眼因其自身結(jié)構(gòu)的特殊性，一旦發(fā)生事故，處理起來難度較大，易導(dǎo)致井眼報(bào)廢，損失巨大，因此采取有效預(yù)防措施是側(cè)鉆小井眼成功的關(guān)鍵。在小井眼鉆進(jìn)中比較突出的問題是井漏和各種卡鉆（主要是沉砂卡鉆、粘卡和鍵槽卡鉆）。

2.2.1井漏的預(yù)防

（1） 要對(duì)井下低壓易漏層位做好預(yù)防工作，在鉆進(jìn)漏失層前30-50m 加入隨鉆堵漏劑。

（2） 在裸眼段尤其是易漏失層位起下鉆或活動(dòng)鉆具要控制速度、避免大的壓力波動(dòng)，避免在漏失層位開泵，防止憋漏地層。

2.2.2 卡鉆的預(yù)防

（1） 鉆井液應(yīng)具有較高的粘切，一般在小井眼鉆進(jìn)時(shí)粘度為50～80s，保證有效攜砂;密度宜采用近平衡壓力鉆進(jìn)，以減小壓差;進(jìn)入油氣層前嚴(yán)格控制失水不大于4mL。

（2）每鉆進(jìn)50～100m，進(jìn)行一次短程起下鉆， 保持上部井眼暢通。

（3）選擇抑制性較好的鉆井液體系及改善泥漿流變參數(shù)，以保持井壁穩(wěn)定。及時(shí)混油加入潤(rùn)滑劑，提高鉆井液潤(rùn)滑性能，降低摩阻。

（4）使用好泥漿固控設(shè)備，做好泥漿的三級(jí)凈化工作，防止發(fā)生井下復(fù)雜。

（5）嚴(yán)格控制井眼軌跡，狗腿度控制在7.5°/30m 內(nèi)，保證軌跡圓滑。

（6）若已有鍵槽形成跡象，上提鉆具遇卡時(shí)不可硬拔，活動(dòng)鉆具應(yīng)以轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤為主，起鉆時(shí)可采用倒劃眼方法起出鉆具，再采取有效措施破鍵。

（7）堅(jiān)持勤活動(dòng)鉆具，在裸眼中靜止時(shí)間盡量短，防粘卡。

（8）鉆具組合使用加重鉆桿代替普通鉆挺，以減少鉆具與井壁的接觸面積。

（9）提升系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)設(shè)備保證要好用，檢查好井口工具， 防止小件落物。

（10）發(fā)生井漏要及時(shí)將鉆具起至安全井段，及時(shí)灌液，防止井壁坍塌掉塊卡鉆，同時(shí)防止漏噴轉(zhuǎn)換。

3 做好防噴技術(shù)措施，最大限度降低井控風(fēng)險(xiǎn)

環(huán)空體積小是小井眼最顯著的特點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生溢流時(shí)，對(duì)井底溢流監(jiān)測(cè)比常規(guī)井敏感。為保證井控安全，制定以下防噴技術(shù)措施：

（1）揭開油氣層前，各班要進(jìn)行防噴演習(xí)，落實(shí)好井控崗位責(zé)任制，檢查防噴設(shè)備及設(shè)施是否齊全完好，而且要確保靈活好用。

（2）揭開油氣層前根據(jù)地層壓力系數(shù)鉆井液密度提至設(shè)計(jì)要求，加強(qiáng)坐崗觀察，揭油層后1-2 m 應(yīng)循環(huán)觀察測(cè)后效，沒有異常情況方可繼續(xù)鉆進(jìn)，一旦發(fā)現(xiàn)油氣侵或溢流，及時(shí)匯報(bào)，并采取必要的措施，必須遵循發(fā)現(xiàn)溢流立即關(guān)井、疑似溢流也要關(guān)井的原則， 迅速控制井口，以免事態(tài)擴(kuò)大。

（3）揭開油氣層后，每次起鉆前都要靜止觀察，測(cè)后效，確保油氣上竄速度在安全標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)方可起鉆。

（4）起鉆注意防止抽吸，一旦發(fā)生抽吸嚴(yán)禁強(qiáng)行起鉆，要將鉆具下到正常井段或井底循環(huán)處理泥漿，正常后方可繼續(xù)起鉆。

（5）鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)鉆速加快、放空、井漏、氣浸及油氣水顯示異常的情況下，要立即停止鉆進(jìn)進(jìn)行循環(huán)觀察，在無異常的情況后再確定下步措施。

（6）對(duì)防噴系統(tǒng)進(jìn)行日常檢查保養(yǎng)，加強(qiáng)防噴演練，有問題及時(shí)糾正。

（7）鉆開油氣層前，井場(chǎng)儲(chǔ)備充足的加重材料、堵漏材料，以備應(yīng)急使用。

（8）鉆開油氣層的鉆具組合應(yīng)配備浮閥或鉆具止回閥，同時(shí)井場(chǎng)應(yīng)有一套備用。

（9）在含硫化氫區(qū)塊施工過程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)硫化氫氣體，并做好硫化氫等有毒有害氣體的防護(hù)措施及相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。

防淺氣層井噴的技術(shù)措施：

（1）淺氣層井段鉆進(jìn)，要盡量避免起下鉆，防止淺氣層井噴。若必須起下鉆，需加重鉆井液至設(shè)計(jì)最高密度上限，嚴(yán)格控制起下鉆速度。

（2）鉆開油氣層后應(yīng)防止淺氣層抽吸、漏噴轉(zhuǎn)換等引發(fā)井噴，發(fā)現(xiàn)異常均應(yīng)及時(shí)處理。

（3）起鉆前應(yīng)充分循環(huán)鉆井液，并調(diào)整好其性能，確保井眼清潔和進(jìn)出口密度不超過0.02g/cm3， 循環(huán)時(shí)間不少于1.5個(gè)循環(huán)周。

（4）起鉆必須灌好鉆井液，每起下3 柱鉆桿、1柱鉆鋌記錄一次灌入或返出鉆井液體積， 及時(shí)校核體積是否一致，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)告。

4 結(jié)語

通過對(duì)小井眼側(cè)鉆安全提速幾個(gè)方面認(rèn)真分析，總結(jié)施工中經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。施工中認(rèn)真分析地層巖性，改善泥漿性能，合理優(yōu)化鉆頭及鉆井水力參數(shù)，嚴(yán)格控制井控風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)重點(diǎn)工序進(jìn)行嚴(yán)密組織，做好事故預(yù)防工作，不斷提高機(jī)械鉆速，有效地解決了小井眼側(cè)鉆安全提速問題。

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