伊通地區影響PDC鉆頭鉆井提速的因素分析及對策

摘要：由于伊通地區屬于半山區，地殼運動導致斷層多，各向應力不均。從地質巖性及實鉆資料可以看出，該地區上部較軟，易造漿、易縮徑；下部地層礦化度高易污染鉆井液；油層物性好易造成慮失性縮徑，易發生粘卡；奢嶺組、雙陽組黑色泥巖井段屬原生烴地層有較高的膨脹壓，有微裂隙，吸水后膨脹剝離掉塊。有的井有可能鉆遇火山巖.隨著伊通地區不斷開發和鉆井提速配套技術研究的不斷深入，伊通地區鉆井技術水平有了很大提高，但是2800米以上的深層開發井的施工難度依然較大。開發優選高效PDC鉆頭在伊通地區鉆井提速中有極其重要的作用。

關鍵詞：PDC鉆頭；提速；因素分析；對策

一、影響PDC鉆頭鉆井提速的因素有以下幾方面：

1.地層傾角大，井身質量要求嚴。伊通地區地層傾角在8-12度，地層傾角變化復雜：同區塊同層位不同井的地層傾角變化也很大，容易造成井斜和方位角大幅度變化。

主要采取了：使用PDC鉆頭，小鉆壓，勤測斜。二開后復合鉆進，最深可鉆達2100多米。或根據具體情況配合偏軸接頭使用178鉆鋌。

2.地層不穩定，易造成井塌、縮徑和漏失

鉆井液方面：加入大量抑制劑和防塌劑。聚丙烯酸鉀用量超過了1噸，防塌劑數量超過了8噸；合理的鉆井液密度，在易塌區塊密度走上限達到1.38以上。在伊45區塊防漏作為重點工作密度相對較低。

鉆進參數：要求轉盤轉速在80-100轉/分，下部地層使用170缸套。

技術措施：控制起下鉆速度；堅持短起下鉆兩天短起一次；下鉆中途循環小排量頂通即可；多打大井眼根據設計井深228鉆頭最好超過2000米。盡力簡化鉆具結構，在滿足井身質量的前提下，能少不多、能細不粗。

3.鉆頭的優選與動力鉆具使用和人員操作。

上部使用228PDC鉆頭，下部215PDC鉆頭要求控制轉速，保持新度，鉆遇夾層耐心鉆穿，才能取得更多的進尺。要想取得更多的進尺鉆頭的新舊是主要的。另一方面動力鉆具型號、參數、扶正器尺寸和新度也影響進尺，鉆具結構的影響，以及人員操作都會帶來對鉆井速度的影響。

二、綜上所述：影響PDC鉆頭鉆井提速的因素分析有以下幾方面：

1.地層因素。伊通地區地層自上而下為，第四系，新近系岔路河組，永吉組，奢嶺組一段，雙陽組三段、二段、一段。主要地層巖性有：

永吉組：厚層塊狀深灰色泥巖，夾灰色粉砂質泥巖，泥質粉砂巖，粉砂巖。泥質較純，性軟。奢嶺組：以大段深灰色泥巖為主，夾灰色粉沙質泥巖，灰白色泥質粉砂巖，灰色粉砂巖。雙陽組：上部巖性以深灰色泥巖為主，夾粉沙質泥巖、灰白色泥質粉砂巖；中部深灰、灰黑色泥巖灰白色泥質粉砂巖，粉砂巖，雜色砂礫巖互層；下部大段黑色泥巖；底部發育灰色粉砂巖、含礫細砂巖、細砂巖及灰綠色含礫泥質粉砂巖。

地層主要特點：從地質巖性及實鉆資料可以看出：該地區地層較松遼盆地里地層新，上部較軟，易造漿、易縮徑；地層礦化度高，地層水礦化度5000mg/l，易污染鉆井液；伊通地區地層傾角在8-12度，地層傾角變化復雜：同區塊同層位不同井；伊通地區為火山運動形成的半山區，地層斷層多，破碎帶多。地層應力大、各方向差異很大，當鉆開地層后地層應力釋放，產生掉塊或縮徑。

地層傾角大可導致造斜率或降斜率發生變化，有甚者該降不降反增。隨著深度增加地層硬度增大，進尺變慢，往往需要增加鉆壓，扭矩變化隨著增大，以至找不到工具面。

2.動力鉆具型號、參數、扶正器尺寸和新度對定向鉆進的影響。新度好、功率大、頭數多的動力鉆具也就是常說的比較有勁，有利于穩定鉆進參數。舊動力鉆具沒勁，進尺慢，需要增大鉆壓，導致扭矩變化大。扶正器尺寸和彎角對定向鉆進過程中的托壓現象關系比較大。通常使用小一點的扶正器，大一點的彎度，在保證造斜率的同時減小托壓現象。

3.鉆頭新度的影響。伊通地區下部定向鉆進鉆頭不能太舊。舊鉆頭進尺慢，影響定向效果。新鉆頭相對較小的鉆壓可獲得理想的鉆速，對穩定工具面和控制井眼軌跡都會有利。

4.鉆井液潤滑性的影響。鉆具與井壁之間摩阻大鉆壓不能按要求傳遞到鉆頭上，會出現桿壓現象，有時甚至粘住，會導致工具面變化大，甚至找不到工具面。

5.鉆具結構的影響。在定向鉆進鉆具組合時，鉆鋌數量能滿足所需鉆壓要求即可。鉆鋌越少井下越安全，定向效果更好。如果鉆鋌過多重量大剛性好，定向鉆進過程中易大面積與井壁接觸，增大摩阻，產生托壓現象。

6.人員操作對定向鉆進的影響是至關重要的，也是人為可控的。如果送鉆不均勻工具面變化大，無法實現預期的增斜、降斜效果。如果對井下情況判斷不清也不行。工具面不穩要及時發現并調整，鉆遇夾層時要判斷準確，穿過夾層后再定向鉆進。

結束語

鉆井工作者就是以打井為原則，以安全、低耗、高效、快速、優質完成鉆井任務。要堅持以低投入高收益原則，施工中采取主動措施，要善于對各種信息作出客觀的分析判斷。隨著科學技術的進步，鉆井工藝也會有飛速的發展。不斷地學習、創新是我們永恒的任務。

作者簡介：齊志民（1964-），男，高中文化，現任大慶鉆探工程公司鉆井四公司20101鉆井隊鉆臺大班，中國石油集團公司技能專家。