超淺層水平井樓126-5H井鉆井技術

黃為

(中石化華北石油工程有限公司河南鉆井分公司， 河南 南陽 473132)

超淺層水平井樓126-5H井鉆井技術

黃為

(中石化華北石油工程有限公司河南鉆井分公司， 河南 南陽 473132)

樓126-5H井是河南油田部署在井樓一區的一口超淺層水平井，該井存在著超淺層造斜、設計造斜率大以及防碰繞障等一些技術難點，施工難度較大。針對施工難點，采取了相應的技術措施，實現了安全優質鉆井，各項鉆井技術指標都達到了甲方設計要求。該井的順利完鉆，對以后井樓區塊的超淺層水平井施工具有一定的參考作用。

淺層水平井；鉆井技術；軌跡控制

1 井基本情況

樓126-5H設計井深477m，實際完鉆井深444m，設計造斜點75m，設計造斜率50.49°/100m，目的層垂深188m，屬于超淺層大位垂比水平井。本井實鉆A靶靶心距0.90m，B靶靶心距1.81m水平段長170.74m，水平位移310.74m，各項指標均符合設計要求。

2 施工難點

①目的層地層埋深淺(180米左右)，流砂層多，成巖性差，地層松易垮塌，造斜工具難以實現高造斜率。②造斜段基本沒有調整余量，對井眼軌跡控制要求較高。③設計造斜點只有75m，由于有磁干擾，必須使用陀螺定位。由于陀螺定位及單點定向法誤差較大，如果定向時造成方位偏差較大，則可能對后面的造斜段施工造成很大的壓力，甚至可能會填井重鉆。④該區塊長期采取注汽開采，地層可能存在淺層氣，施工時井控風險較大。⑤與鄰近5口井防碰距離較近，與鄰井樓平1井最短空間距離僅為11.20米，施工過程中的防碰繞障也是一技術難點。

3 現場施工

(1)一開施工 為確保井眼打直，一開采用塔式鉆具，輕壓吊打，每個單根劃眼等措施，一開井深63m，最大井斜0.60°，方位69.5°，井斜控制較好。

(2)二開施工 二開直井段采用光鉆鋌鉆具組合，鉆完水泥塞后，輕壓鉆進到75米，起鉆換定向鉆具組合。

二開造斜段主要是控制好實鉆軌跡，根據剖面設計，二開75m開始定向增斜，由于表套有磁干擾，必須使用陀螺定位及單點定向法。定向鉆具組合為φ245mm鉆頭＋Φ197mm2.75°×1°雙彎螺桿＋回壓凡爾+雙公接頭＋MWD短節＋φ203mm無磁×2根＋φ127mm加重鉆桿?；瑒鱼@進到井深104.14m，測深86.10m，井斜10.14°，方位137.02°，計算出螺桿造斜率達64°/100m，遠大于設計的55°/100m，實際造斜率與設計偏差太大，給后面的軌跡控制造成很大的壓力，加上周圍還有幾口防碰井，決定起鉆換2.5°的螺桿配合MWD進行增斜。繼續定向到井深160.24m，測深147.51m，井斜43.02°，方位157.80°，計算螺桿造斜率達66°/100m，造斜率仍太高，為了后期施工順利，決定起鉆換2°單彎螺桿。2°單彎螺桿的實際造斜率一直保持在47-52°/100m，和設計造斜率比較吻合。鉆進到井深274m，測深258.17m，井斜84.99°，方位146.3°，預計井底井斜91-91.5°，方位147°，順利鉆達施工設計的著陸點。

在造斜段施工過程中，由于造斜率高，水平位移大，井眼容易形成巖屑床，會增大鉆具的摩阻和扭矩，同時在狗腿度較大的井段，起下鉆時摩阻較大。以上情況會導致鉆進時托壓、加壓困難、造成卡鉆等井下事故。為了避免井下情況復雜，主要采取了以下措施。

首先在螺桿條件允許的情況下采用滑動與復合鉆進的辦法，盡可能使實鉆井眼軌跡緊貼設計，確保井眼軌跡平滑；其次，通過鉆具倒裝和短程起下鉆，及時將井內堆積的巖屑攜帶出地面，最后，泥漿中加入足量的乳化瀝青和白油，控制泥漿的API失水，使鉆井液保持足夠的潤滑性，減少了鉆具的托壓現象，防止了粘卡的發生。

(3)水平段施工 水平段選用1.5°螺桿，鉆具組合為：φ245mm鉆頭＋Φ197mm1.5°螺桿＋回壓凡爾+雙公接頭＋MWD短節＋φ127mm無磁鉆桿×2根＋φ127mm加重鉆桿。在地質導向確定油層后，采用滑動與復合相結合的鉆進方式，加密測斜和逐根計算預測，保證鉆頭軌跡一直在油層中延伸。根據所鉆遇油層情況，實際鉆進至444m完鉆。

4 鉆井液

針對井樓區塊淺層水平井鉆井液技術要求及井樓油田的地層巖性特征，斜井段和水平段使用聚合物乳化混油防塌鉆井液體系。同時在聚合物防塌鉆井液中加入高分子量聚合物，進一步提高體系的抑制性和懸浮攜帶能力。

一開鉆進時，均勻地將膠液加入土般土漿中，控制鉆井液密1.05～1.10g/cm3，粘度45～60s 左右。二開采用聚合物乳化混油防塌鉆井液，并循環加重至密度1.28g/cm3以保證井控安全； 使用好四級凈化設備，及時清除鉆屑和降低劣質固相含量及含砂量，以穩定井壁，降低摩阻；該區塊注蒸汽熱采時間較長，致使上部剝蝕層及油層底部灰色軟泥巖吸水膨脹嚴重，極不穩定，鉆進過程中調整泥漿密度和粘切，增強泥漿造壁能力，使井眼快速形成致密的泥餅，同時加足防塌劑改善泥餅質量，避免了井壁大面積坍塌； 水平段地層巖性疏松、膠結性差、易垮塌，易漏失，增加潤滑劑與防塌劑的用量，可 增強鉆井液的潤滑性和封堵防塌能力，使鉆井液具有良好的懸浮攜帶能力。

5 認識與體會

淺層水平井的施工一定要根據設計要求，全面考慮工具造斜能力。實鉆軌跡的精確控制是淺層水平井施工的關鍵，水平井的中靶要求較高，關鍵井段要加密測斜，保證精確中靶。

優質鉆井液體系也是淺層水平井成敗的一個重要方面，本井斜井段及水平段選用聚合物乳化混油防塌鉆井液體系，取得了良好的效果。

黃為(1985-),男，工程師，畢業于長江大學石油工程專業，從事定向井及水平井施工及研究。