螺桿+PDC鉆頭技術在TH12401井中的應用

蔚小雷（中石化勝利石油工程有限公司塔里木分公司，山東 東營 257000）

TH12401井是西北油田分公司布置在塔河油田十二區阿克庫勒凸起西北斜坡構造上的一口深井，設計井深6530米。在該井二開井段（506-4500）、三開井段（4500-6411）施工中使用了“螺桿+PDC鉆頭”鉆進模式，累計進尺3530m，平均機械鉆速9.54m/h，使用鉆井周期72天15.5小時，較設計107天提前了34天8.5小時。

1.TH12401井簡介

TH12401井是西北分公司布置在塔河油田十二區塊阿克庫勒凸起西北斜坡構造上的一口深井，設計井深6530米。井身結構如下表：

表1 TH12401井井身結構表

本井二開井眼尺寸大，裸眼段長達3994米，大井眼長裸眼井段的施工，為了提高機械鉆速，一般在該井段均使用PDC鉆頭。由于PDC鉆頭為剛性整體鉆頭，在鉆進中由于送鉆不均、地層頻繁換層軟硬交錯等因素極易造成井斜，而且一旦監控不力，將會很快造成井斜超標，導致填井重鉆，這是塔河油田目前井斜的一大特點。螺桿+PDC鉆頭技術在本井中施工中很好的解決了這個問題。

2.地層巖性及PDC鉆頭、螺桿鉆具的選擇

TH12401井二開井段鉆遇地層主要為新生界及中生界的庫車組、康村組、吉迪克組、蘇維依組、庫姆格列木群、巴什基奇克組，地層巖性均勻，含礫少且直徑小于5mm，地層平坦、成巖性較差，粘性較強。螺桿鉆具選用德州聯合石油機械有限公司生產的型號為9LZ244×7.0的新型螺桿。

三開鉆遇中生屆白堊系舒善河組、亞格列木組，侏羅系，中生屆三疊系哈拉哈塘組、阿克庫勒組、柯吐爾組，古生屆二疊系，石炭系卡拉沙依組、巴楚組，泥盆系東河塘組，志留系柯平塔格組，奧陶系上統桑塔木組、良里塔格組、恰爾巴克組。螺桿鉆具選用北京石油機械廠生產的?172螺桿，型號為C5LZ172*7.0II。三開全井段平均機械鉆速4.07m/h，較設計3.1m/h提高了31.3%，大大縮短了三開鉆進周期，三開鉆井周期32天18小時，較設計52天提前了19天6小時

3.現場應用技術措施、螺桿檢查

3.1 二開、三開先用HAT127三牙輪鉆頭掃塞并鉆進至一定深度后，確保井眼暢通，井底干凈。

3.2 螺桿鉆具入井前進行檢查。

3.3 下鉆過程中，控制下鉆速度，一是避免PDC、螺桿鉆具因撞到套管鞋、沙橋、井壁臺階而損壞；二是鉆井液不能迅速流進鉆柱內，減慢下鉆速度或停止下鉆以充灌鉆井液。

3.4 簡化鉆具組合：二開(ф311.2mm)PDC+螺桿+631×730+ф 228.6mmDC×3根+730×630+ф203.2mmDC×6根+631×410+ф 177.8mmDC×9根+ф127HWDP×15根+ф127DP;三開（Ф 215.9mm）PDC+Ф172mm螺桿+Ф158.8mmDC*1根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mmDC*17根+Ф127mmHWDP*15根+Ф127mmDP。

3.5 PDC鉆頭接觸井底前開泵循環至正常排量沖洗井底，以鉆壓10-20KN井底造型0.5m以上。開始鉆進時，控制鉆進速度不要太快（不大于0.2m/min），因為此時螺桿鉆具內部的各種配合都很緊。正常鉆進參數：鉆壓：40-60KN、轉盤轉速：45-55r/min、排量：55-38l/s、泵壓：19-22MPa，在鉆進過程中要特別注意泵壓、扭矩變化。

3.6 根據泵壓、鉆時判斷螺桿鉆具故障及時分析排除。

3.7 上提下方無阻卡，方可接單根，每鉆進200-250m，短程起下鉆一次。

3.8 優選鉆井液體系以攜帶巖屑，加足聚合物絮凝劑，確保泥漿具有足夠高的抑制性，保持泥漿性能處于最佳狀態，同時使用好固控設備；在設備允許的情況下，盡量提高排量。

4.結語

4.1 螺桿+PDC鉆頭在TH12401井的成功使用，為該區塊快提高鉆速、縮短鉆井周期及降低鉆井成本提供了借鑒。

4.2 小鉆壓、高轉速，充分發揮PDC鉆頭的優勢，同時也確保了良好的井身質量。

4.3 由于螺桿在井下一開泵就開始工作，上提下放鉆頭都在旋轉，相當于倒劃眼和正劃眼，有利于攜砂，確保井眼暢通，減少井下復雜。

4.4 由于上部地層泥巖易吸水縮徑，在提高機械鉆速的同時，應堅持短起下制度，確保井眼暢通。