“四合一”鉆具組合優選與應用

李少偉 馬軍志（中石化中原石油工程鉆井三公司，河南 濮陽 457000）

“四合一”鉆具組合優選與應用

李少偉 馬軍志（中石化中原石油工程鉆井三公司，河南 濮陽 457000）

“四合一”鉆具組合是指“一口井、一趟鉆、一只鉆頭、一套鉆具組合”，即二開后一次性完成全井段井眼軌跡控制的鉆具組合。廣大科技人員和現場技術工作者科學地提出了“四合一”的鉆具結構，即“1個PDC鉆頭、1根短鉆鋌、1個扶正器、1根單彎螺桿”?！八暮弦弧便@具組合在鉆井生產實踐中也成功應用，鄂爾多斯盆地伊陜斜坡和內蒙探區是中原鉆井的重點區域，通過開展定向井井眼軌跡控制技術的科技攻關與現場探索，逐步形成一套成熟的技術方案，為今后該地區的鉆井施工提供可借鑒經驗，對減少復雜時效、提高鉆井效率，縮短鉆井周期，降低鉆井成本，拓寬技術服務領域，具有十分重要的現實意義。

“四合一”鉆具組合；鉆井周期；定向井井眼軌跡控制技術

1 應用區塊地層概況

鄂爾多斯盆地伊陜斜坡地質分層（見表1所示）

2 “四合一”鉆具組合的結構原理

2.1 “四合一”鉆具結構

φ215.9HJ437+φ212螺旋扶正器+φ165單彎螺桿1根+短鉆鋌+φ212螺旋扶正器（擋板）+φ165無磁鉆鋌1根+φ159鉆鋌17根+φ127加重鉆桿6根+φ127鉆桿。

2.2 “四合一”鉆具結構特點

“四合一”鉆具結構實際上是單彎螺桿雙扶正器組成的微增斜鉆具結構。該鉆具結構可以不起鉆倒換鉆具結構，與PDC鉆頭配合使用，一次性完成直井段、定向造斜段、增斜段、穩斜段整個井段的鉆井。該種鉆具結構增斜率適中，穩方位能力較好。中、小位移的定向井全井段是“四個一”鉆具組合的最佳應用領域。

2.3 “四合一”鉆具結構作用

(1)、“四合一”鉆具結構中單彎螺桿的作用

①當直井段井斜有增大趨勢時，可以鎖住轉盤，單獨使用單彎螺桿糾正井斜，以保證直井段井斜不超標。

②直井段有防碰需要，可以人為的控制井眼軌跡的發展方向。即鎖住轉盤，進行定向，改變井眼方位變化方向，避免兩井相碰事故的發生。

③定向或扭方位時鎖住轉盤，單獨使用單彎螺桿調整井眼的井斜或井眼方位。

3 “四合一”鉆具結構的選用原則

“四合一”鉆具結構是一種微增斜鉆具結構，增斜率較小。實鉆中是以提高造斜點達到提前增斜的目的，斜井段控制井段長，井眼曲率小，也有利于下部井眼軌跡控制時調整工具面。

3.1 螺桿的選用

1°單彎螺桿定向或扭方位施工需要井段較長，定向或扭方位速度相對較慢；1.25°單彎螺桿定向或扭方位施工需要井段較短，定向或扭方位速度相對較快，時效明顯較快?？梢愿鶕灰拼笮∵x擇不同彎曲度的單彎螺桿。

3.2 扶正器的選用

第一個扶正器的直徑一般為211-212mm，第二個扶正器直徑要根據需要的鉆具性能來選擇。若提高第二個扶正器的穩方位能力，則須選擇大直徑的扶正器，因此，第一個扶正器也應選擇大直徑，以保持理想的鉆具特性。

3.3 短鉆鋌的選用

小位移井，需要增斜率小，短鉆鋌的長度較短。選擇3m左右短鉆鋌較為理想，穩方位能力也好，另外，在延安組，還可以起到微降斜效果。

大位移井，位移超過300m后，所需短鉆鋌較長，一般選用4-6m為宜，不但能保證增斜效果，而且穩方位能力也較好。

4 “四合一”鉆具組合現場應用效果

（1）鄂爾多斯地區

2016在鄂爾多斯盆地伊陜斜坡只完成3口井工作量，完成井平均完鉆井深較去年增加53m，平均鉆井周期縮短23.81%；平均機械鉆速7.82m/h，提高28.20%，提速效果顯著。

（2）內蒙探區

內蒙探區共完成定向井2口、直井1口。2016年完成井平均井深較去年增加204.6m，平均鉆井周期較去年縮短3.4%；平均機械鉆速較去年提高2.1%，提速效果明顯。

表1 地質分層及油氣水層表

5 認識和建議

“四合一”鉆具組合在鄂爾多斯盆地伊陜斜坡和內蒙探區得以成功應用，鉆井速度全面提升，鉆井周期明顯縮短，直井的防斜快打和定向井井眼軌跡控制技術進入到一個全新的發展領域。

“四合一”鉆具結構，即“1個PDC鉆頭、1根短鉆鋌、1個扶正器、1根單彎螺桿”，實際上就是單彎螺桿雙扶正器組成的微增斜鉆具結構。這類鉆具結構可以不起鉆倒換鉆具結構，與PDC鉆頭配合使用，一次性完成直井段、定向造斜段、增斜段、穩斜段整個井眼。該種鉆具結構增斜率適中，穩方位能力較好。適合于中、小位移的定向井全井段使用，是“四合一”鉆具組合的最佳應用領域。

“四合一”的鉆具組合，這是廣大鉆井科技工作者，歷經多年來的實踐、總結、發展的一種新技術，是鉆具組合結晶，建議根據各區域施工特點可以推廣試用本鉆具組合。