T136-X16井鉆井施工實踐與認(rèn)識

孟慶雙 孟祥波 王洪巖

（1.大慶鉆探工程公司鉆井一公司 黑龍江大慶 163411）

（ 2.大慶鉆探定向井技術(shù)服務(wù)項目經(jīng)理部 黑龍江大慶 163413）

（3.大慶鉆探工程公司鉆井一公司 黑龍江大慶 163411））

T136井區(qū)P油層頂面構(gòu)造圖來看，區(qū)內(nèi)構(gòu)造呈西高東低、北高南低空間展布，構(gòu)造高差150m。區(qū)塊內(nèi)均為正斷層，以北西向、北北西向為主，少數(shù)為北東向，斷距5m～55m，延伸長度1.14km～8.75km。由于區(qū)塊內(nèi)斷層發(fā)育，不僅使構(gòu)造復(fù)雜化，而且對油水分布產(chǎn)生較大的影響。油層巖性以巖屑質(zhì)長石粉砂巖為主。X-衍射粘土礦物分析砂巖中伊利石占66.0%，綠泥石占23.0%，其它為蒙脫石、伊利石混合層；電鏡掃描觀察結(jié)果顯示，伊利石以它生為主，常貼在碎屑顆粒表面呈磷片排列的膜狀。油層有效孔隙度平均為19.7%，在15.0%～25.0%區(qū)間占優(yōu)勢分布，分布頻率為40.5%；空氣滲透率平均為45.0×10-3μm2，集中分布在10.0×10-3μm2～50.0×10-3μm2區(qū)間，分布頻率33.0%，屬中孔、低滲油層。砂巖粒度細(xì)，粒度中值平均為0.088mm；分選差，分選系數(shù)平均為4.12；泥質(zhì)含量高，平均為17.3%。為了更好的開發(fā)這一井區(qū)，增加更大的泄油面積，部署了T136-X16大斜度定向井。T136-X16井完鉆井深1810m，最大井斜角為53.8°，方位角74.88°，閉合距1182.19m。

1 鉆井施工難點分析

1.1 上部地層易井漏、井塌

上部第四系地層主要以腐殖土為主，地層成巖性差，膠結(jié)非常疏松，在鉆井施工過程中如果稍有不慎就會發(fā)生井漏、井塌等施工風(fēng)險。

1.2 井眼軌跡不容易控制

N五段至N三段地層地層軟硬交錯，發(fā)育不均勻，而且還夾雜著比較硬的夾層，很容易發(fā)生井斜和井斜、方位變化大的情況，因此在鉆井過程中要特別注意井眼軌跡的變化情況，防止井眼軌跡失控。

1.3 鉆頭易泥包

N二段地層發(fā)育大段泥巖，而且泥巖中的伊蒙含量特別高，這種巖性的特點就是易吸水剝落、造漿性強，鉆井施工中一旦鉆速過快、鉆井液性能維護(hù)不到位就會發(fā)生鉆具、鉆頭泥包的情況，更嚴(yán)重的甚至發(fā)生卡鉆事故。

2 優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

2.1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

在井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計當(dāng)中，一個是要考慮地層巖性的特點，另一一個是要考慮地層的壓力情況，根據(jù)以往鉆井的施工事故、復(fù)雜情況，結(jié)合實際測得的地層壓力情況，該井區(qū)屬于常規(guī)壓力系統(tǒng)。而該井所在的區(qū)域上部第四系、第三系為灰黑色腐殖土，其下為灰黃色粉砂質(zhì)粘土及粉流砂層，因此一定要把這一地層進(jìn)行封固，以保證后續(xù)鉆井施工的順利進(jìn)行，因此該井的井身結(jié)構(gòu)采用的是二層套管的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計方式。第一層套管鉆到SFT組的穩(wěn)定性泥巖地層，把上部的成巖性非常差的地層封固上，同時也能保護(hù)地表水不受污染，為二開安裝封井器等井口裝置創(chuàng)造條件。第二層套管就是鉆到完鉆井深1810米，兩次水泥漿都要上返到地面。井身結(jié)構(gòu)見下表1。

表1 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)表

2.2 井眼軌道設(shè)計

雖然這口井從平面上看是一口二維定向井，但是根據(jù)地質(zhì)設(shè)計要求，該井的閉合距要達(dá)到1182m，因此在井眼軌道的設(shè)計當(dāng)中要對造斜點和造斜率進(jìn)行優(yōu)選。如果造斜點選取過低，那么完鉆井斜角就會比較大，反之則井斜角比較小，但是斜井段又比較長。通過軟件進(jìn)行模擬分析，選擇不同軌道形式的井眼軌跡進(jìn)行鉆井摩阻分析，優(yōu)中選優(yōu)，最終將該井的造斜點選定在180m，造斜率為4.5°/30m，這種的井眼軌道是鉆井摩阻最小的。具體井眼軌道設(shè)計見表2。

表2 井眼軌道設(shè)計結(jié)果

3 鉆井施工

3.1 一開施工

由于第一次開鉆的井深只有101m，因此該井段施工的重點是保證井眼要開直，防止井眼漏失和坍塌。所以在鉆井井架和鉆井設(shè)備安裝的時候就要特別精細(xì)，一定要校正好鉆井天車頭、轉(zhuǎn)盤面和井口三者直接的誤差，保證它們?nèi)咧g的誤差小于20mm，選用的鉆具組合為：Φ342.9mm鉆頭+Φ177.8mm鉆鋌×18,77m+Φ210.0mm穩(wěn)定器+Φ177.8mm鉆鋌×9.1m +Φ210.0mm穩(wěn)定器+Φ177.8mm鉆鋌×9.15m +Φ165.1mm鉆鋌×36.67m+Φ127.0mm鉆桿。在施工中嚴(yán)格控制好施工參數(shù)，保證鉆壓50KN以內(nèi)，同時控制好施工排量和鉆井速度，保證井眼不發(fā)生漏失和坍塌。在完鉆后進(jìn)行投測多點進(jìn)行井斜角和方位角的連續(xù)測量，為二開施工提供數(shù)據(jù)支持。

3.2 二開施工

由于要在二開施工中進(jìn)行直井段、造斜段和穩(wěn)斜段施工，因此二開施工要使用MWD儀器全程進(jìn)行跟蹤控制。在造斜工具螺桿的選用上按照“略高勿低”的原則，結(jié)合不同廠家、不同型號和彎角度數(shù)的螺桿鉆具的理論造斜率情況，最終確定該井使用1°螺桿進(jìn)行施工，鉆具組合為：Φ215.9mm鉆頭+Φ172.0mm單彎螺桿（1.0°）+鉆具浮閥+Φ165.1mmMWD+Φ165.1mm無磁鉆鋌×9.32m+Φ165.1mm鉆鋌×35.5m+Φ127.0mm加重鉆桿×58.99m +Φ127.0mm鉆桿。在直井段施工中每鉆進(jìn)3個單根進(jìn)行一次井斜角和方位角的測量，并輸入到定向井軟件中進(jìn)行計算，發(fā)現(xiàn)井斜角和水平位移超過設(shè)計范圍及時進(jìn)行糾偏。在造斜段施工中初期3個單根都全力增斜定向，由于初期還沒有井斜趨勢，因此造斜效果不夠理想，造斜率只有4°/30m，根據(jù)前期的實際造斜率情況對井眼軌跡進(jìn)行重新修改設(shè)計，后續(xù)的造斜率要達(dá)到4.7°/30m才能滿足后續(xù)施工要求，當(dāng)井斜角達(dá)到10°以后，這個時候工具面趨勢平穩(wěn)，此時的實際造斜率可以達(dá)到5°/30m，因此在后續(xù)施工中就采用復(fù)合鉆進(jìn)和定向鉆進(jìn)相結(jié)合的方式來進(jìn)行施工。在穩(wěn)斜段施工中隨時監(jiān)測井斜角和方位角大變化，穩(wěn)斜段初期井斜呈現(xiàn)微降趨勢，每100m降低1.2°,因此需要進(jìn)行增斜調(diào)整，當(dāng)鉆過N二段后井斜呈現(xiàn)微漲，所以要適當(dāng)進(jìn)行降斜施工。

4 結(jié)論與認(rèn)識

（1）在大斜度定向井施工中，選取合適的造斜工具，保證造斜率是施工的關(guān)鍵所在。

（2）在井眼軌跡控制初期由于井眼還沒有增斜趨勢，因此造斜率相對會有些低，這時要做好后續(xù)施工的待鉆設(shè)計。

（3）在穩(wěn)斜井段施工中要根據(jù)地層情況隨時監(jiān)測井斜角、方位角，及時進(jìn)行調(diào)整。