可變徑穩(wěn)定器在利74區(qū)塊應(yīng)用效果分析

姬戰(zhàn)民,王丹輝,張　強(qiáng)（中石化勝利石油工程有限公司　勝利鉆井工程技術(shù)公司,山東　東營　257000）

可變徑穩(wěn)定器在利74區(qū)塊應(yīng)用效果分析

姬戰(zhàn)民,王丹輝,張強(qiáng)
（中石化勝利石油工程有限公司勝利鉆井工程技術(shù)公司,山東東營257000）

摘要：利74區(qū)塊叢式井組井眼軌跡造斜點(diǎn)淺、穩(wěn)斜段長、鉆時快，在東營組以下地層復(fù)合鉆進(jìn)時井斜增加明顯，井深增加時滑動鉆進(jìn)困難。可變徑穩(wěn)定器的使用，一定程度上解決了這一軌跡控制難題。本文通過對利74區(qū)塊兩口同臺井井眼軌跡控制施工情況的對比，分析了可變徑穩(wěn)定器在穩(wěn)斜段復(fù)合鉆進(jìn)時的使用效果，為以后同類型井施工提供了一定的借鑒經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：井斜；復(fù)合鉆進(jìn)；增斜率；鉆具組合

可變徑穩(wěn)定器（RGS）是一種液電控制式變徑穩(wěn)定器，在鉆進(jìn)過程中，通過地面開關(guān)泥漿泵調(diào)控穩(wěn)定器翼面上的活塞尺寸大小，改變下部鉆具組合的井斜控制能力，從而有效地控制井眼軌跡的井斜角及方位角。這種工具通過環(huán)空壓差簡單且快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以作為增斜裝置的第二穩(wěn)定器，或者是馬達(dá)頂部穩(wěn)定器，也可以用于垂直鉆井的穩(wěn)斜和糾斜。

由于利74區(qū)塊二開井眼尺寸為215.9mm，故采用RGS85型可變徑穩(wěn)定器，其性能參數(shù)為：本體長度2.60m，本體外徑172mm，上下扣型NC50，最大流量37L/s，通徑45mm，翼面外徑200mm，全伸狀態(tài)工作外徑216mm，允許最大拉載荷1700KN。可變徑穩(wěn)定器分0位、平齊、全伸三種狀態(tài)，通過地面開關(guān)泵依次循環(huán)調(diào)節(jié)，停泵時處于0位，活塞面低于翼面1-3mm；開泵平齊狀態(tài)時，活塞面與翼面平齊；全伸狀態(tài)時活塞面外徑216mm。

利74-斜24、利74-斜22是利津油田利71-74區(qū)塊兩口同臺定向井，井口間距5m，地質(zhì)構(gòu)造及地質(zhì)分層相同，完鉆層位均為沙三段。設(shè)計方位相近，在對可變徑穩(wěn)定器使用效果分析上，其他不確定影響因素少，具有很強(qiáng)的分析對比性。

1　利74-斜24鉆進(jìn)施工技術(shù)

1.1鉆具組合

1.2鉆進(jìn)參數(shù)

鉆壓：20～60KN排量：28～32L/s泵壓：10～16MPa復(fù)合鉆進(jìn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速：50～60rpm

1.3鉆井液性能參數(shù)

相對密度：1.10-1.25粘度：45-50s失水：4.6ml含砂量：0.50% PH值：9

該鉆具組合使用井段315-2518m，一趟鉆完成定向施工任務(wù)，未使用可變徑穩(wěn)定器，采用泥漿不落地技術(shù)，使用鈣處理強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵聚合物潤滑環(huán)保鉆井液體系。鉆至沙二段地層時，復(fù)合鉆進(jìn)呈現(xiàn)明顯的增斜趨勢（如下表1），平均增斜率1.20°/100m。

表1　利74-斜24數(shù)據(jù)

2　利74-斜22鉆進(jìn)施工技術(shù)

2.1鉆具組合

2.2鉆進(jìn)參數(shù)

鉆壓：20～60KN排量：28～32L/s泵壓：10～16MPa復(fù)合鉆進(jìn)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速：50～60rpm

2.3鉆井液性能參數(shù)

相對密度：1.10-1.25粘度：40-50s失水：4.6ml含砂量：0.50% PH值：9

該鉆具組合使用井段317-2464m，一趟鉆完成定向施工任務(wù)，使用了可變徑穩(wěn)定器，采用泥漿不落地技術(shù)，使用鈣處理強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵聚合物潤滑環(huán)保鉆井液體系。在定向增斜井段1355-1498m為了防止可變徑穩(wěn)定器對滑動鉆進(jìn)產(chǎn)生增斜困難、拖壓等負(fù)面影響，一直使其處于平齊狀態(tài)。至井深1704m把可變徑穩(wěn)定器調(diào)節(jié)至全伸狀態(tài)，鉆至沙二段地層時，復(fù)合鉆進(jìn)呈現(xiàn)明顯的降斜趨勢（如下表2），平均降斜率-1.50°/100m。

表2　 利74-斜22數(shù)據(jù)

通過對兩井施工結(jié)果的對比分析，雖然利71-74塊沙二段構(gòu)造整體為一被斷層復(fù)雜化的斷鼻構(gòu)造，北部高，向其他三個方向降低。但對于都向東南方向鉆進(jìn)的利74-斜24及利74-斜22來說，這種地質(zhì)構(gòu)造上的變化應(yīng)該會對兩井增斜率產(chǎn)生一致的影響，而不是相反。很顯然，在所有其他影響因素基本一致的情況下，兩井在沙二段增降斜結(jié)果的不同必然是可變徑穩(wěn)定器產(chǎn)生的效果。由于處于全伸狀態(tài)時，可變徑穩(wěn)定器的外徑為216mm大于動力鉆具扶正器外徑212mm，一定程度上形成了微型鐘擺鉆具組合，使作用在鉆頭上的側(cè)向增斜力降低，再加上利71-74區(qū)塊地層較軟，鉆時較快，采用PDC鉆頭鉆進(jìn)時鉆壓相對于牙輪鉆頭較小，從而產(chǎn)生了復(fù)合鉆進(jìn)時的降斜效果。而在利74-斜24井施工中，由于沒有使用可變徑穩(wěn)定器，動力鉆具本體上的扶正器外徑為212mm，在加壓鉆進(jìn)時與地層作用，對鉆具產(chǎn)生了向上的側(cè)向力，所以起到了增斜作用。

3　結(jié)論與建議

（1）利74區(qū)塊施工中，可變徑穩(wěn)定器處于全伸狀態(tài)時能發(fā)揮一定的穩(wěn)斜作用，尤其是在沙河街地層中抑制井斜增加的作用較為明顯，使用中有降斜作用，但這種作用的發(fā)揮一定程度上受底部鉆具組合和鉆進(jìn)參數(shù)的影響。

（2）由于可變徑穩(wěn)定器尺寸較大，從而增加了MWD儀器測量盲區(qū)長度，加劇了定向施工時鉆具托壓情況，加大了復(fù)合鉆進(jìn)時鉆具摩阻和扭矩，因此，還需要不斷對其改進(jìn)和完善。