杭錦旗區(qū)塊上直段快速完鉆關(guān)鍵技術(shù)

鄭武濤

（中石化華北石油工程有限公司西部分公司，河南鄭州 450006）

杭錦旗區(qū)塊上直段快速完鉆關(guān)鍵技術(shù)

鄭武濤

（中石化華北石油工程有限公司西部分公司，河南鄭州 450006）

杭錦旗區(qū)塊水平井二開上直段井深一般為400～2 550m，先后鉆穿白堊系、侏羅系、三疊系和二疊系等多個(gè)地層組段，鉆遇巖性為砂泥巖互層含礫砂巖。地層較硬，研磨性強(qiáng)，可鉆性差，其中劉家溝組、石千峰組構(gòu)造受到區(qū)域斷層存在漏失層。經(jīng)過現(xiàn)場多口鉆井經(jīng)驗(yàn)積累與總結(jié)，確立了上直段鉆井施工技術(shù)方案，選擇合適的鉆井參數(shù)、水利參數(shù)、鉆井液性能維護(hù)以及鉆具組合等，先后在5口鉆井施工中實(shí)現(xiàn)一只PDC一趟，實(shí)現(xiàn)2 000～2 500m井深進(jìn)尺打完上直段。

杭錦旗區(qū)塊；上直段；PDC；技術(shù)措施

鄂爾多斯杭錦旗區(qū)塊進(jìn)入油氣田開發(fā)后，為提高儲(chǔ)層產(chǎn)能建設(shè)，開發(fā)井需要全面提速。各施工開發(fā)井二開開鉆至側(cè)鉆前的直井眼段，施工作業(yè)周期長是主要問題之一。杭錦旗區(qū)塊鉆井施工中，上直段施工一般需要2～3只PDC鉆頭，二至三趟鉆，有待于繼續(xù)提高。經(jīng)過對前期多口井資料分析，從鉆具優(yōu)化組合、根據(jù)地層分段調(diào)整鉆井參數(shù)、確定合理鉆井液性能參數(shù)、細(xì)化操作細(xì)則等制定出新的技術(shù)措施。先后在五口鉆井中運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了一只PDC鉆頭一趟鉆鉆完400～2 500m直井段鉆井施工工作。

1 杭錦旗上直段各個(gè)層位地層特征的工程地質(zhì)特征

白堊系志丹群與侏羅系直羅組、延安組等地層巖性以粉、細(xì)砂巖及泥質(zhì)砂巖為主，砂、泥巖呈不等厚互層，膠結(jié)疏松，易發(fā)生井斜；

延安組底部膠結(jié)差，地層軟硬交替，平均抗壓強(qiáng)度變化幅度大（66井區(qū)志丹群，安定組含礫石比較嚴(yán)重）；

延安組和延長組地層中上部有大段的砂泥巖混層，尤其是滲透性好的砂礫巖層段，易發(fā)生泥頁巖吸水膨脹，造成縮徑，導(dǎo)致起鉆困難，遇阻遇卡；

和尚溝組地層，硬夾層多，同時(shí)含有礫石，易發(fā)生頻繁蹩鉆，造成鉆頭早期損壞，同時(shí)夾雜分布軟塑性泥巖，鉆頭泥包可能性大；“雙石層”坍塌嚴(yán)重，井壁穩(wěn)定問題突出。

三疊系劉家溝組-二疊系千峰組地層較硬，含大量砂巖、中粗砂巖、含礫砂巖，研磨性強(qiáng)、易對鉆頭保徑造成損壞，地層塑性值很大，同時(shí)不整合面上下地層時(shí)代不連續(xù)，加上不整合破碎帶的存在，劉家溝組井漏高發(fā)與構(gòu)造復(fù)雜程度及斷裂發(fā)育程度呈正相關(guān)關(guān)系，其中錦66井區(qū)井漏多發(fā)于斷層組附近，錦58井區(qū)由于處于伊盟隆起及伊陜斜坡交界處，區(qū)帶接合部碰撞、擠壓影響，地層發(fā)行褶皺變形，形成近北東-南西向隆起，井漏多發(fā)于區(qū)帶擠壓復(fù)雜構(gòu)造帶[1]。

2 杭錦旗上直井段技術(shù)措施

2.1 工程技術(shù)措施

（1）二開上直段鉆進(jìn)過程中，根據(jù)設(shè)計(jì)要求既能滿足井斜不超標(biāo)，同時(shí)能夠滿足下步定向井段位移要求，嘗試使用雙扶正器穩(wěn)斜糾斜鉆具結(jié)構(gòu)，鉆具組合如圖1：

鉆具組合：φ222.3PDC+φ172mm1.25o單彎螺桿+φ216扶正器+φ165無磁鉆鋌×1根+165DC×12根+φ127DP

圖1 雙扶正器穩(wěn)斜糾斜鉆具結(jié)構(gòu)

本鉆具組合216mm的扶正器防止后扶正器比較大，糾斜效果比較大，雙扶正器為了糾斜使用。上直段使用本鉆具組合，穩(wěn)斜效果很好，在鉆遇后期過程中，隨鉆鉆頭后期的磨損，鉆壓加至8～10t鉆進(jìn)，通過隨鉆測斜儀器和多點(diǎn)數(shù)據(jù)顯示，上直段很少進(jìn)行滑動(dòng)糾斜，滿足上直段快速鉆進(jìn)使用要求。

（2）上直段比較長，尤其是58井區(qū)的井，二開上直段鉆進(jìn)進(jìn)尺在2 000～2 550m，前期地層比較松軟，可鉆性強(qiáng)，為了保護(hù)鉆頭和螺桿的使用壽命，鉆進(jìn)至二馬營組鉆壓一般在4～6t，排量逐漸加至30～34L/s。和尚溝組，地層可鉆性差，鉆壓一般在6～8t，排量為的30L/s，滿足攜帶巖屑的要求。鉆遇劉家溝石千峰地層較硬，研磨性強(qiáng)，逐漸將鉆壓提高至8～10t，排量逐漸降低至29～30L/s 排量滿足攜巖即可。（由于劉家溝漏失層位，排量由的30L/s將至26～27L/s）。

（3）鉆頭水眼匹配上：鉆頭水眼匹配到2.5～3MPa之間，利用水力參數(shù)協(xié)作破巖，同時(shí)也有利于防止水眼堵塞，避免在劉家溝組、石千峰組易漏地層循環(huán)和減少起下鉆次數(shù)，提高鉆頭的利用率、提高工作效率。

（4）鉆進(jìn)時(shí)要求送鉆均勻，勤校指重表，嚴(yán)防溜鉆、頓鉆事故發(fā)生；加單根前堅(jiān)持帶泵上提，加單根動(dòng)作迅速，晚停泵、早開泵。監(jiān)控好各施工參數(shù)；鉆進(jìn)過程中必須密切注意井內(nèi)情況變化：蹩跳扭矩、泵壓、返屑變化等，遇到問題做到“早發(fā)現(xiàn)、早匯報(bào)、早處理”；發(fā)現(xiàn)礫石，及時(shí)降低鉆壓和排量，緩慢通過該地層[2]。

2.2 泥漿技術(shù)措施

（1）直羅組前膠液配方：清水+0.5-0.75%BLZ+0.5-1%銨鹽+燒堿（pH值為8）。

（2）直井段鉆進(jìn)至二馬營組就開始逐步混入預(yù)水化好的坂土漿，進(jìn)入和尚溝保持坂土含量不低于40g/L（采用混入優(yōu)質(zhì)水化好的坂土漿方式），0.5%～0.75%大分子包被劑+0.5-1%小分子抑制劑用量（K-HPAN聚丙烯晴鉀鹽小鉀）。

（3）進(jìn)入劉家溝地層前50m，鉆井液里一次性加入約10%的封堵材料，數(shù)量“2﹕5﹕2﹕0.5”即—超細(xì)碳酸鈣2%：高效隨鉆堵漏劑（單封、SCD-10、CXD）合計(jì)5%、高酸溶性磺化瀝青2%：乳化石蠟0.5%。

（4）劉家溝井段（200～300m）鉆進(jìn)膠液維護(hù)時(shí)加入5%高效隨鉆堵漏劑（單封、SCD-10、CXD）、2%QS-2、0.2～0.5%乳化石蠟、高酸溶性磺化瀝青或YK-H2%（按膠液罐量計(jì)）鉆穿劉家溝后膠液配方：清水+0.5-1%K-HPAN（根據(jù)現(xiàn)場濾失量）+0.5-1%KJ-1（根據(jù)現(xiàn)場濾失量）+3%FF-1+0.2-0.5%RHJ-1+0.5-0.75%BLZ。每次加重加入0.5～1tQS-2后，膠液里或直接入井QS-2量相應(yīng)減小，進(jìn)入石盒子組泥巖易坍塌井段加2 000目QS-2，其它井段加一般的即可。

（5）鉆進(jìn)至劉家溝后，勤測坂土含量，注意控制坂含在50g/L左右，石千峰前利用K-HPAN聚丙烯晴鉀鹽（小鉀）控制濾失量提高抑制性。直井段盡量控制密度小于1.08g/cm3，不能實(shí)現(xiàn)的要盡力控制最低，要求起下鉆期間用一體機(jī)和離心機(jī)進(jìn)行固控處理循環(huán)罐和不落地罐里的鉆井液，開啟不落地離心機(jī)，要求充分處理好，降低固相含量，進(jìn)入造斜段前采用聚合物封堵防塌鉆井液。

（6） 性 能 指 標(biāo)：密 度＜1.10g/cm3， 黏 度：40～45s，F(xiàn)L＜10mL，固含量＜7%

3 采取技術(shù)措施后五口井實(shí)現(xiàn)一只PDC鉆頭一趟鉆

由于杭錦旗上直段鉆遇層位比較多，并且各個(gè)層位特點(diǎn)不同，為夠在安全和保證井深質(zhì)量的前提下提速提效，分別在五口井連續(xù)一只PDC鉆頭一趟鉆將上直段鉆完，機(jī)械鉆速、鉆井周期等詳細(xì)情況見表1：

表1 技術(shù)措施更新后五口井使用情況

隨著鉆進(jìn)施工過程中對地層的進(jìn)一步了解，經(jīng)過五口井實(shí)施，鉆井周期逐漸縮短，同時(shí)機(jī)械鉆速也明顯提高。較大幅度縮短鉆井周期，實(shí)現(xiàn)提速提效目標(biāo)。

4 結(jié)論和建議

1）通過對技術(shù)措施細(xì)化能夠?qū)崿F(xiàn)一只鉆頭一趟鉆鉆完上直段。

2）二開直井段采用雙扶正器穩(wěn)斜糾斜鉆具組合，可以有效防止井斜，節(jié)約滑動(dòng)時(shí)間。

3）鉆頭與螺桿還有進(jìn)一步篩選空間。

[1] 蔡智剛，劉國良.“三扶四合一”鉆具組合研究與應(yīng)用[J].中外能源，2011，16（10）：71-74.

Key Technology of Quick Completion in Hangjinqi Block

Zheng Wu-tao

The horizontal well depth of the horizontal wells in the Hangjinqi block is generally 400-2550m.It has been drilled through the strata of the Cretaceous，Jurassic，Triassic and Permian，Mudstone interbedded sandstone.The strata are hard，the abrasive is strong and the drillability is poor.Among them，the structure of the Liujiagou Formation and the Shiqianfeng Formation are affected by the regional fault.After the fi eld of drilling experience accumulated and summarized，the establishment of the upper section of the drilling construction technology program，select the appropriate drilling parameters，water parameters，drilling fluid performance maintenance and drilling tool combinations and other changes，has fi ve wells in the construction of a drill PDC trip，to achieve 2000-2500m deep wells into the foot on the straight section.

Hangjinqi block；on the section；PDC；technical measures

TE243

：A

：1003–6490（2017）04–0192–02

2017–04–11

鄭武濤（1985—），男，陜西渭南人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。