淺談加重鉆桿在水平井鉆井中的使用

胡彬強（長慶油田分公司第十二采油廠， 甘肅 慶陽 745400）

淺談加重鉆桿在水平井鉆井中的使用

胡彬強（長慶油田分公司第十二采油廠， 甘肅 慶陽 745400）

隨著鉆井技術的不斷提高，水平井施工工藝也不斷成熟，從最初試驗階段，到現在2000米水平段已經很常見。加重鉆桿克服了水平井施工中的大摩阻問題，讓中大位移水平段得以實現。

合水油田；加重鉆桿；水平井鉆井

1　合水油田水平井鉆井現狀

合水油田水平井的平均造斜點在790米，使用四合一鉆具組合+鉆鋌柱打完直井段，進入造斜段需起鉆更換造斜段鉆具組合。因為直井段周期較短，因此現場二開后直接使用造斜段鉆具組合，只用一根無磁鉆鋌（鉆桿）+螺桿+鉆頭，這樣可以省去直井段打完換鉆具組合的一趟起下鉆，但問題也隨之而來。

①直井段施工時鉆具懸重不夠，渦輪鉆具抖動過大，容易損壞無線設備等。

②鉆進時鉆頭不斷抖動或者鉆壓超過設計的最大值時，會使中和點移到普通鉆桿上，有可能造成鉆桿損壞事故。

③施工中，隨著井斜不斷增大，摩阻也不斷增大，到入窗時鉆具懸重在40～50噸，然而鉆具進入水平段后，水平段達到1200米時，摩阻也將近40噸，懸重將不足以克服摩阻。

2　加重鉆桿在水平井施工中的使用情況

水平井施工中加重鉆桿的使用，根據水平井的施工進度，大致可以分成兩個階段：入窗前和入窗后。

入窗前，加重鉆桿一般都加在無磁鉆鋌與鉆桿之間，來代替鉆鋌以穩定下部鉆具，減少鉆具的擺動對定向及無線儀器的影響。

而入窗后，加重鉆桿就不能全部放到無磁鉆鋌與鉆桿之間了，因為這會大大增加斜井段及水平段對鉆具造成的摩阻。需要調整大多數加重鉆桿到直井段-斜井段，來減少鉆具與井壁形成的摩阻，下面通過兩口井的摩阻數據來看一下：

（1）固平S1井的摩阻情況 固平S1井為一口采油水平井，完鉆井深3674米，入窗點2131.61米，水平段長1543米，靶前距521.11米，偏移距115.57m，水平段設計方位345.01度，該井考慮到靶前距較長，偏移距較大，遂在直井段時以6度井斜提前消除了部分靶前距和偏移距，而在1960米井斜已經達到87度，相當于水平段提前170米，無形中也增大了摩阻。

圖1　固平S1井摩阻扭矩統計圖

從圖1井可以看到上提摩阻與下放摩阻在2200米、2800米左右處有兩次突降，這兩次是在施工過程中兩次起下鉆時，調整了加重鉆桿的位置。在該井施工過程中，每次調整加重位置都沒有一下子提得過高，每次都提到加重鉆桿下部剛進入斜井段，所以隨著井深的增加，加重鉆桿漸漸進入斜井段，甚至進入到水平段，導致摩阻不斷增大，使得定向和接單根作業時懸重不足以克服摩阻，同時也導致扭矩不斷變大，增大設備負荷。

（2）固平S2井摩阻情況 固平S2井為一口采油水平井，完鉆井深3685米，入窗點2134.05米，水平段長1551米，靶前距618.58米，偏移距382.52m，水平段設計方位345.01度，該井考慮到靶前距超長，偏移距超大，遂在直井段時以25度井斜提前消除了部分靶前距和偏移距，考慮到摩阻過大，遂該井設計為三開井，將前期井斜過大的直井段及扭方位段用套管封固，以降低后期施工中的摩阻。

圖2　固平S2井摩阻扭矩統計圖

而在該井的施工中，直接一次將加重調整到直井段，直到1551米水平段打完時加重鉆桿才進入水平段100米，該井的水平段為一趟鉆打完，中途未起鉆調整加重鉆桿位置。

（3）兩口井對比 ①固平S1井施工時未把加重鉆桿調整得太高，當時是考慮把加重鉆桿全加到直井段，會導致鉆具懸重都壓在斜井段，導致鉆壓傳不到水平段，影響定向作業，但通過固平S2井的試驗，這種影響不大，遂在入窗前起鉆更換鉆具組合時，應把加重鉆桿調整得盡量高；②通過圖2與圖1對比看以看出，固平S2井的后期摩阻與扭矩要整體高于固平S1井，這就說明雖然固平S2井對上部井段進行了套管封固，但上部井段井斜過大、狗腿度過大對后期摩阻的影響還是相當大。

3　結語

①水平井入窗前，加重鉆桿應放置在無磁鉆鋌與鉆桿之間，代替鉆鋌；入窗后，應該將加重鉆桿調整得盡量高，以免加重鉆桿進入斜井段、水平段增大摩阻，但同時需留部分加重鉆桿在鉆桿與無磁鉆鋌之間。

②在水平井的前期施工中，要注意井眼軌跡的控制，使得井眼軌跡盡量平滑，以減少后期施工中的摩阻。

［1］徐祖（火西）.《談談加重鉆桿的使用問題》［M］.

［2］趙金洲，張桂林.《鉆井工程技術手冊》［M］.