斜向器套管開窗側(cè)鉆技術(shù)在英買17-2H井的應(yīng)用與研究

李 杰，王勝?gòu)?qiáng)，肖 凱，陳 亮，白 樂

（西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司，新疆 烏魯木齊 830026）

英買17-2H水平井位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)新和縣玉奇喀特鄉(xiāng)境內(nèi)，井口位于英買17井東北方向約0.63km 處。井區(qū)地處天山山前塔里木河洪泛平原，地表大部分為浮土，小灌木叢，氣候干旱，降雨量少。英買17-2H 井設(shè)計(jì)井深5114.7m，設(shè)計(jì)鉆井工期28.05d；實(shí)鉆井深5127m，實(shí)鉆工期26.47d；平均機(jī)械鉆速3.48m/h。該井由西部鉆探定向井技術(shù)服務(wù)公司提供井眼軌跡控制和儀器測(cè)量服務(wù)。全井施工正常，井眼軌跡平滑，提下鉆順利[1]。

1 工藝措施

1.1 井眼準(zhǔn)備

（1）施工前應(yīng)準(zhǔn)確掌握開窗套管的鋼級(jí)、壁厚、下入時(shí)間和開窗點(diǎn)上下確切的套管接箍位置及扶正器位置，開窗點(diǎn)應(yīng)盡量選擇水泥封固質(zhì)量好的井段開窗，避開套管接箍及扶正器[2]。

（2）刮管：采用專用套管刮削器從井口刮至封隔器座封井段，清除套管內(nèi)壁的油污、鐵銹等臟物，并充分循環(huán)洗井保證井筒清潔。

（3）通井：通徑規(guī)外徑及長(zhǎng)度按套管標(biāo)準(zhǔn)通徑制作（其直徑和長(zhǎng)度不小于所用斜向器尺寸）。通井從井口直通至封隔器座封井段，若通井規(guī)順利通過，證明套管未變形，封隔器錨定有可靠基礎(chǔ)。

1.2 斜向器座封

（1）做好工具的地面丈量和記錄，然后將工具下至預(yù)定井段。下鉆時(shí)要控制下鉆速度，操作要平穩(wěn)，以防損壞工具。

（2）用陀螺測(cè)斜儀測(cè)量斜向器導(dǎo)斜面方位，并將導(dǎo)斜面調(diào)整至設(shè)計(jì)方位上（注意調(diào)整方位時(shí)只能逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）固定好轉(zhuǎn)盤并做好標(biāo)記[3-4]。

（3）接方鉆桿將斜向器送入預(yù)定開窗井深，逐漸憋壓至20±1MPa，持續(xù)5min泵壓無明顯下降，再重復(fù)1～2次，確保座封牢靠。

（4）下放鉆具輕微加壓（20kN）試探斜向器是否座封成功，上提鉆具至原懸重，啟動(dòng)轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)20圈丟手，觀察泵壓下降至0MPa，上提鉆具，指重表輕微跳動(dòng)，說明剪斷螺釘把扶正環(huán)帶出。此時(shí)可下放鉆具加小鉆壓（20～30kN）試探斜向器是否坐住，確定承壓正常后起出送斜桿并檢查扶正圈是否起出。

1.3 開窗磨銑

（1）開窗初始階段（0～1m），需輕壓磨銑，鉆壓不大于5kN。開窗中段（1～2m）可適當(dāng)加大鉆壓至15～20kN。開窗末段（2～3m）要適當(dāng)降低鉆壓，防止脹破套管，鉆壓10～15kN。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制在60r/min 左右，鉆井液粘度控制在35～40s

（2）當(dāng)銑錐完全通過下窗后，提高轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速上下提放鉆具反復(fù)修整窗口，直至起下鉆具阻掛不超過5～10kN，在出現(xiàn)阻掛的位置可定點(diǎn)高速磨銑修整窗口直至阻掛不超過5～10kN。

（3）下試鉆鉆具鉆15～20m導(dǎo)眼，充分循環(huán)清洗井筒，觀察起下鉆有無掛卡現(xiàn)象，確定無異常后開窗作業(yè)全部完成。

1.4 定向施工

（1）下銑錐要求銑錐上吊鉆臺(tái)時(shí)小心操作，避免猛烈沖擊，以免損壞硬質(zhì)合金塊。準(zhǔn)確丈量所有入井鉆具的長(zhǎng)度，根據(jù)斜向器座封位置，準(zhǔn)確計(jì)算方入。離斜向器頂1m，慢慢下探，遇阻時(shí)記錄井深。

（2）銑套管的幾個(gè)階段及施工參數(shù)要求上提鉆具離遇阻井深0.5m，慢慢下放至斜向器頂端，開泵，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，送鉆要均勻。

（3）修窗口高轉(zhuǎn)速，較快下放，修窗至上提下放無明顯顯示后，方可起鉆換鉆頭。

（4）以后下鉆通過窗口的注意事項(xiàng)及應(yīng)急措施在開窗口20m范圍起下鉆時(shí)，一定放慢上起下放速度，如果下放遇阻，上提遇卡，不準(zhǔn)硬提硬砸，微調(diào)井底鉆具位置，嘗試通過，保護(hù)好開窗口。確實(shí)無法通過時(shí)，需起鉆下銑錐修窗口。

1.5 斜向器回收

（1）打撈矛下至斜向器撈槽位置開泵循環(huán)，利用撈矛側(cè)孔循環(huán)沖洗撈槽內(nèi)的沉積物，保證撈矛能順利入槽。

（2）在撈槽位置上下1m 范圍內(nèi)上下緩慢活動(dòng)鉆具，并在轉(zhuǎn)盤面360°范圍內(nèi)調(diào)整撈矛方位直至撈矛入槽。

（3）撈矛入槽后，上提鉆具80～100kN 剪斷封隔器解封螺釘，繼續(xù)緩慢上提鉆具，直至封隔器完全解封（一般需200～300kN拉力）將斜向器撈出。

2 工程施工簡(jiǎn)況

2.1 分段施工簡(jiǎn)述

2.1.1 導(dǎo)眼井段施工

2019 年 11 月 25 日 19:00 一開，2019 年 11 月 30 日1:00采用?444.5 mm鉆頭鉆至井深1501m一開完鉆。

2019 年 12 月 5 日 5:00 二開，2020 年 2 月 12 日 8:00采用?311.2 mm鉆頭鉆至井深4610.75m井漏，后經(jīng)甲方研究討論二開完鉆。

2020年3月10日10:00三開，2020年3月23日0:00采用?215.9 mm 鉆至井深4711m 按甲方地質(zhì)要求導(dǎo)眼完鉆。

2.1.2 三開造斜段施工簡(jiǎn)述

2020年4月4日17:00下入?210mm斜向器，4月5日6:00下至設(shè)計(jì)開窗井深4287m；經(jīng)陀螺定位后于4月6 日 3:00 斜向器座封成功，丟手起鉆；4 月 6 日 14:30 下入?216mm復(fù)試開窗銑錐，4月7日1:30自井深4287m開始套管開窗作業(yè)，4 月7 日16:00 開窗鉆進(jìn)至井深4291m開窗完成。

2020 年4 月8 日8:00 常規(guī)鉆具下鉆進(jìn)行出窗穩(wěn)斜鉆進(jìn)，4 月9 日4:00 下鉆至井深4289m 窗口位置遇阻，反復(fù)上下活動(dòng)均無法通過，起鉆下銑錐進(jìn)行修窗；4 月10 日3:00 下鉆至窗口位置經(jīng)過反復(fù)修窗，上下活動(dòng)均無掛卡，修窗完成起鉆；4月15日8:00常規(guī)鉆具出窗穩(wěn)斜鉆進(jìn)至4321m，起鉆更換定向鉆具組合。

2020年4月16日9:00下入斯倫貝謝PD Archer675（1°導(dǎo)向環(huán)）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具進(jìn)行造斜段施工；2020年4月23日鉆進(jìn)至井深4645m，井底井斜53.3°，接甲方地質(zhì)通知三開完鉆，起鉆電測(cè)。

4月28 日8:00下入?181.99mm+?177.8mm 復(fù)合尾管串至井深 4645m，4 月28 日 15:00 懸掛器座封、丟手成功，4月28日19:00固井完井，候凝。

2.1.3 四開造斜段及水平段施工簡(jiǎn)述

（1）四開第一趟鉆。2020 年5 月 14 日21：30 下入斯倫貝謝Archer675（1°導(dǎo)向環(huán)）旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具進(jìn)行造斜段施工；2020 年 5 月 19 日 3：00 出井，施工井段 4655～4780m，井底井斜80°，起鉆原因；地質(zhì)上調(diào)垂深，起鉆換螺桿鉆進(jìn)。

（2）四開第二趟鉆。2020 年 5 月 20 日 4：00 下入?149.2mm 復(fù)合鉆頭+?120mm1.75°螺桿+浮閥+?120mm無磁鉆鋌+?120mm無磁懸掛+?88.9mm斜坡10柱+?88.9mm加重10柱+?127mm鉆桿；2020年5月23日2：00出井，施工井段4783～4833.69m，井底井斜90°，起鉆原因：造斜完成，已到A 點(diǎn)，起鉆換鉆具進(jìn)行水平段作業(yè)。

（3）四開第三趟鉆。2020 年5 月24 日9：00，下入?149.2mmPDC鉆頭+?120mm1.25°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數(shù)字短接+?120mm 無磁+轉(zhuǎn)換接頭+?120mm 無磁鉆鋌+?120mm 無磁懸掛+?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉(zhuǎn)換接頭+?127mm 鉆桿；2020年5 月29 日1：00 出井，施工井段4833.69～5000.39m，井底井斜88.1°，由于地層自然降斜厲害，經(jīng)匯報(bào)地質(zhì)監(jiān)督?jīng)Q定起鉆換1.5°螺桿鉆進(jìn)。

（4）四開第四趟鉆。2020 年 5 月 9 日 8：00，下入?149.2mmPDC 鉆頭+?120mm1.5°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數(shù)字短接+?120mm 無磁+轉(zhuǎn)換接頭 +?120mm 無 磁 鉆 鋌 +?120mm 無 磁 懸 掛 +?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉(zhuǎn)換接頭+?127mm 鉆桿；2020年6 月1 日11：00 出井，施工井段5000.39～5007m，井底井斜90.5°。

（5）四開第五趟鉆。2020 年6 月1 日13：00，下入?149.2mmPDC 鉆頭+?120mm1.5°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數(shù)字短接+?120mm 無磁+轉(zhuǎn)換接頭+?120mm 無磁鉆鋌+?120mm 無磁懸掛+?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉(zhuǎn)換接頭+?127mm 鉆桿；2020年6 月5 日18：00 出井，施工井段5000.79～5127m，井底井斜91.1°，起鉆原因：完鉆。

2.2 井眼軌跡數(shù)據(jù)及剖面圖

英買17-2H 水平井設(shè)計(jì)與實(shí)鉆軌跡對(duì)比圖見圖1、圖2。

3 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

3.1 鉆井難點(diǎn)

庫(kù)姆格列木群膏鹽巖段為白色鹽巖、褐色泥巖、灰白色石膏巖、泥膏巖、膏質(zhì)泥巖、泥質(zhì)云巖，本井段預(yù)防溢流、井漏事故。設(shè)計(jì)造斜段全部在膏鹽巖地層中完成，由于膏鹽巖地層巖性特點(diǎn)，定向施工中造斜率不穩(wěn)定，方位易漂移。膏鹽巖井段易縮徑，預(yù)防因縮徑造成卡鉆。

3.2 軌跡控制

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)軌跡施工，造斜段鉆進(jìn)，記錄動(dòng)態(tài)連斜的變化，每單根測(cè)斜，控制好狗腿度。根據(jù)巖性及鉆速變化，及時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向指令，確保造斜率穩(wěn)定，井眼軌跡平穩(wěn)光滑。易縮徑井段，每鉆進(jìn)1～2m，上提倒劃3～4m。預(yù)防縮徑造成卡鉆事故。

3.3 體會(huì)及建議

（1）在鉆進(jìn)過程中，通過儀器測(cè)量值反映出井下工具扭矩波幅正常，或井口扭矩較大，于是通過適當(dāng)上下活動(dòng)鉆具，改變鉆進(jìn)參數(shù)（減小鉆壓，控制頂驅(qū)轉(zhuǎn)速）等措施來保證井隊(duì)設(shè)備和井下工具安全。

（2）本井段施工過程中，磁鐵需要能夠及時(shí)進(jìn)行清理泥漿中的鐵屑，確保旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的正常工作，泥漿方面做好泥漿的清潔凈化，保證工具不因?yàn)楸欢露荒苷９ぷ鳌?/p>

（3）此段地層，鉆速變化較大，慢鉆速下1～2m/h，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具造斜率偏低，需要較高的定向比率?？煦@速下6～9m/h，要及時(shí)調(diào)低定向比率，避免鉆出高狗腿度。