長慶地區(qū)小井眼鉆井技術(shù)

公利華 劉勝賓

摘 要 發(fā)展和應(yīng)用小井眼技術(shù)的主要目的是降低成本，小井眼鉆井技術(shù)在90年代發(fā)展迅速。本文結(jié)合長慶地區(qū)XX平臺幾口小井眼叢式井的施工，了解小井眼鉆井技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用和存在的問題進(jìn)行簡單論述。

主題詞 ?小井眼 ? 長慶區(qū)塊

1 小井眼概述

1.1小井眼概念

小井眼可降低鉆井成本，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。所謂小井眼是指完井井眼尺寸小于152.4mm或者全井60%以上井眼尺寸為152.4mm的井。

1.2小井眼鉆井技術(shù)發(fā)展的原因

油價(jià)下跌迫使各石油公司用更廉價(jià)的勘探方法。小井眼是其主要途徑，根據(jù)幾家石油公司小規(guī)模實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)小井眼可以節(jié)省鉆井費(fèi)用25～50%。隨著鉆井技術(shù)的進(jìn)步，鉆頭、泥漿和井下動(dòng)力鉆具、井控等鉆井技術(shù)與設(shè)備均取得重大發(fā)展，使安全經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行小井眼鉆井成為可能。隨著環(huán)境保護(hù)的要求越來越高，小井眼鉆井技術(shù)可以減小環(huán)境保護(hù)的壓力。小井眼比常規(guī)井眼井徑縮小一半，鉆井液用量及巖屑量減少50%以上。

2小井眼定向井設(shè)計(jì)特點(diǎn)及技術(shù)難點(diǎn)

2.1小井眼設(shè)計(jì)特點(diǎn)

叢式井均為五段制小井眼定向井。一開直井段采用215.9mm鉆頭，下入177.8mm的套管。二開采用152.4mm鉆頭，下入88.9mm的油管?；驹O(shè)計(jì)要求是鉆穿洛河組下入177.8mm套管，保護(hù)水層。套管下深保證進(jìn)入穩(wěn)定地層30-40m以上。

2.2小井眼技術(shù)難點(diǎn)

小井眼井由于本身環(huán)空間隙小，給井眼攜砂、防卡鉆、井壁穩(wěn)定性、防井漏等都帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

（1）長慶地區(qū)直羅組、延長組易成“糖葫蘆”井眼，易掉塊，易卡鉆，劉家溝地層承壓能力差，易漏;石千峰和石盒子地層易塌;滲透性砂巖地層中可能存在厚泥餅導(dǎo)致縮徑甚至卡鉆。

（2）小井眼井由于其本身環(huán)空間隙小，在152.4mm井眼里下入101.6mm鉆桿，鉆桿本體環(huán)空間隙50.8mm，鉆桿接箍尺寸133mm，接箍處環(huán)空間隙僅為19.4mm，環(huán)空間隙極小，地層不穩(wěn)定、坍塌造成卡鉆風(fēng)險(xiǎn)極高;

（3）環(huán)空間隙小，循環(huán)及鉆進(jìn)時(shí)環(huán)空壓耗高，對本易漏的劉家溝地層造成更大井漏風(fēng)險(xiǎn)，且小井眼攜砂困難，更易砂堵，造成環(huán)空蹩堵，易引起卡鉆、井漏發(fā)生;

3小井眼定向施工過程

3.1一開施工過程

鉆具組合：215.9mmPDC+172mm螺桿（1.25°扶正器212mm）+210mm扶正器+170mm浮閥+178mm無磁鉆鋌一根+172mmMWD無磁短節(jié)+127mm無磁加重鉆桿一根+127mm加重鉆桿+127mm鉆桿若干

鉆井參數(shù)：鉆壓 20～40KN ? ? 排量32L/S ? 轉(zhuǎn)速50+DNr/min

目   ?的：一開直井段、定向段、穩(wěn)斜段鉆進(jìn)

使用經(jīng)驗(yàn)：

鉆具組合：當(dāng)設(shè)計(jì)井斜較小時(shí)，一開下入雙扶螺桿，每柱滑動(dòng)鉆進(jìn)9m可以達(dá)到3°/30m造斜率。這套組合的優(yōu)點(diǎn)是：連續(xù)滑動(dòng)造斜至設(shè)計(jì)井斜后，復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)井斜、方位穩(wěn)定。一般可以復(fù)合至一開完鉆井深不需要進(jìn)行二次定向。如果選用鉆具組合一單扶螺桿，鉆進(jìn)在達(dá)到設(shè)計(jì)井斜后，至一開完鉆復(fù)合段太長，自然增斜太多，還需要滑動(dòng)降斜，耽誤時(shí)間。

3.2二開施工過程

鉆具組合：152.4mm鉆頭+127mm螺桿（1.25°148mm扶正器）+120mm浮閥+142mm扶正器+120mmMWD無磁一根+120mm無磁一根+101.6mm加重鉆桿18根+101.6mm鉆桿若干

二開鉆進(jìn)存在的問題是：從二開到延長底部，復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)井斜降斜，方位小飄，小井眼（152.4mm）軌跡自然變化大，不易控制，需要定向較多。要軌跡圓滑、少定向，提高鉆速可以要求從這幾個(gè)方面解決：1、在設(shè)計(jì)允許偏差井斜3°的范圍內(nèi)，提前預(yù)判，利用已知的地層規(guī)律，減少定向滑動(dòng)進(jìn)尺; 2、細(xì)化分析在同一套鉆具組合下不同的鉆進(jìn)參數(shù)對軌跡以及時(shí)效的影響，進(jìn)行精細(xì)控制，包括鉆頭選型、水眼尺寸、螺桿選型、鉆進(jìn)鉆壓、排量等。

4小井眼施工技術(shù)措施

（1）從二開開始，每鉆進(jìn)300-400m或根據(jù)井眼的拉力情況進(jìn)行一次短起下鉆作業(yè)，擴(kuò)拉井壁，穩(wěn)固地層，清除附粘在井壁上的泥砂，減小卡鉆風(fēng)險(xiǎn)。短起下鉆完后要循環(huán)1周，攜帶出因短起下刮下來的砂子。在鉆進(jìn)過程中注意及時(shí)活動(dòng)鉆具。

（2）機(jī)械鉆速較慢連續(xù)鉆進(jìn)1小時(shí)或連續(xù)定向1小時(shí)左右時(shí)，必須上下活動(dòng)鉆具1次，提高防卡意識。

（3）鉆穿劉家溝后逐步控制泥漿失水，提高泥漿密度。進(jìn)入氣層前泥漿失水小于5ml，密度控制在1.16g/cm3左右，確?！半p石”組泥巖穩(wěn)定。

（4）在二開后定向時(shí)，提前加入潤滑材料改善泥餅質(zhì)量，提高潤滑性。

（5）鉆進(jìn)過程中記錄鉆井參數(shù)，觀察返砂變化情況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)分析處理，防止井下復(fù)雜及事故的發(fā)生。

（6）嚴(yán)格控制鉆井液的含砂量≤0.2%、摩阻系數(shù)≤0.10，防止托壓和粘卡。

（7）起鉆要及時(shí)灌滿鉆井液，并注意觀察是否抽吸，如有抽吸現(xiàn)象要立即停止起鉆作業(yè)，接頂驅(qū)循環(huán)或者倒劃眼。

（8）下鉆時(shí)控制鉆具下放速度，每下20柱循環(huán)頂通一次，將上部井段較稠泥漿徹底循環(huán)出來，保證到井底時(shí)開泵正常，防井漏發(fā)生。

5小井眼施工過程中出現(xiàn)的問題

（1）相對于常規(guī)井眼，小井眼二開定向時(shí)鉆時(shí)長，且二開穩(wěn)斜段井斜變化率大，需定向段長，嚴(yán)重影響機(jī)械鉆速;

（2）高效水基鉆井液在抑制上部井段垮塌、大肚子等現(xiàn)象的同時(shí)，由于失水不能放開，以及抑制性本身對機(jī)械鉆速造成一定影響;

（3）由于小井眼井眼環(huán)空間隙小，下鉆及循環(huán)時(shí)引起的循環(huán)當(dāng)量密度大，更易引起井漏，而大的當(dāng)量循環(huán)密度會造成在循環(huán)及下鉆時(shí)造成較多的鉆井液通過地層彈性壓入地層，而在停止循環(huán)及停止下鉆時(shí)，會因地層彈性有鉆井液從地層中出來，出現(xiàn)假溢流險(xiǎn)情，增大了井控判斷難度。

6結(jié)論與認(rèn)識

1、通過現(xiàn)場的數(shù)據(jù)和資料分析小井眼施工過程存在的風(fēng)險(xiǎn)性比常規(guī)井眼要大。由于井深結(jié)構(gòu)因素導(dǎo)致鉆井周期和常規(guī)井在機(jī)械鉆速及鉆井周期相差不大，而常規(guī)井的鉆井技術(shù)相對成熟很多，在以后鉆井實(shí)踐中小井眼井的鉆井提速空間還很大。

2、小井眼井不僅能有效的節(jié)約成本，還能減少固相廢物及廢棄泥漿量，有效的減輕了環(huán)境壓力，保護(hù)了環(huán)境。

3、小井眼在體現(xiàn)了巨大的技術(shù)優(yōu)勢的同時(shí)，仍存在鉆井周期較常規(guī)井長、泥漿性能存在改善空間、二開定向困難及井斜控制難等缺點(diǎn)，需要在以后的鉆井實(shí)踐中進(jìn)一步尋找解決方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶海君，李德波，趙福榮，等.蘇里格氣田欠平衡及小井眼鉆井技術(shù).油氣田地面工程[J]，2009，28（10）：27-28

[2] 巨滿成，陳志勇，歐陽勇，等.小井眼鉆井技術(shù)在蘇里格氣田的應(yīng)用.天然氣工業(yè)[J]，2005，25（4）：74-75