大斜度定向井施工探討

趙越

摘 要：大斜度定向井可以有效增加油氣裸露面積，增加單井產(chǎn)量，但是在施工中也存在很多難點，因此本文以P179-X1為例，對大斜度定向井施工工藝進行了深入探討。

關(guān)鍵詞：設(shè)計技術(shù);軌跡控制;安全鉆井

1 設(shè)計優(yōu)化

1.1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

一開采用Φ374.7mm鉆頭鉆進至井深120.00m，下入Φ273.1mm套管封固第四系易坍塌、易漏失地層，避免污染地表水，達(dá)到環(huán)保要求;二開采用一開采用Φ215.9mm鉆頭鉆進至井深2092.00.00m，下入Φ139.7mm套管封固油層，為后期采油工程壓裂改造創(chuàng)造條件。

1.2 井眼優(yōu)化軌跡設(shè)計

井眼軌跡設(shè)計的好壞直接關(guān)系到鉆井施工難易程度和鉆井施工的摩阻、扭矩的大小，因此在P179-X1井的井眼軌跡設(shè)計過程中，按照鉆井地質(zhì)設(shè)計要求，采用直-增-穩(wěn)-降-穩(wěn)的五段制井眼軌跡設(shè)計方式，造斜點為180.00m，最大造斜率為5.0°/30m，井眼軌跡優(yōu)化后的設(shè)計數(shù)據(jù)如表1所示。

2 施工工藝技術(shù)

2.1 井眼軌跡控制技術(shù)

2.1.1 增斜段與穩(wěn)斜段井眼軌跡控制技術(shù)

根據(jù)最大造斜率為5.0°/30m，決定采用1°單彎螺桿鉆具+MWD測量工具進行施工，鉆具組合為：Φ215.9mmPDC鉆頭×0.45m+Φ172mm螺桿鉆具（單彎1°）×8.9m +Φ208mm螺扶×0.8m +Φ172mmMWD× 9.52m+Φ159mm螺旋鉆鋌×55.2m+Φ127mm加重鉆桿×285.4m+Φ127mm鉆桿，鉆井參數(shù)：鉆壓30-50kN，轉(zhuǎn)速50r/min，排量34L/S。施工中先連續(xù)定向3個單根，摸索出該套鉆具組合在該區(qū)塊的實際造斜率為6°/30m，這樣經(jīng)過計算每個單根定向7.5m，復(fù)合鉆進2.0m就能滿足設(shè)計造斜率5.0°/30m的需求，鉆進至井深570.00m，此時MWD隨鉆儀器顯示井斜63.2°，方位74.3°，預(yù)計井底井斜、方位已經(jīng)達(dá)到設(shè)計要求，進行穩(wěn)斜段施工。

穩(wěn)斜井段軌跡控制就是要保證井眼軌跡不偏離設(shè)計井眼軌跡，該套鉆具組合在嫩江組二段之前呈現(xiàn)基本穩(wěn)斜的趨勢，大概100m增斜1°，因此通過調(diào)整鉆井施工參數(shù)和采取勤劃眼的方式，保證了井斜角和方位角的穩(wěn)定。進入嫩江組二段后該套鉆具組合表現(xiàn)為降斜，每100m降斜4-5°，因此按照勤測量、勤發(fā)現(xiàn)、勤調(diào)整的原則，每個單根定向2m左右，能夠保證井斜的穩(wěn)定，過了嫩江組二段有該套鉆具組合又表現(xiàn)為穩(wěn)斜，至井深1650.00m，穩(wěn)斜施工結(jié)束，進入降斜施工。

2.1.2 降斜段軌跡控制技術(shù)

降斜段施工同樣應(yīng)用增斜井段的鉆具組合，鉆進參數(shù)：鉆壓2-4t，轉(zhuǎn)速50 r/min，排量34L/S。施工中每個單根定向2-3m，至靶點A，井斜由65.96°降至34°，平均降斜率在1.5-2°/30m左右，實現(xiàn)了準(zhǔn)確入靶，為后續(xù)的B、C、D三個靶點的準(zhǔn)確中靶奠定了基礎(chǔ)，至井深2092.00m完鉆。

2.2 安全鉆井技術(shù)

2.2.1井眼清潔技術(shù)

①高性能鉆井液與大排量配合，保證攜巖。鉆井施工過程中保證鉆井液具有良好的流變性，提高鉆井液的動塑比，增強鉆井液的攜帶巖屑和懸浮巖屑的能力。Φ215.9mm井眼鉆井排量一直保持在34l/s以上，使環(huán)空返速在1.5m/s左右，實現(xiàn)紊流攜巖;

②四級固控設(shè)備清除巖屑。應(yīng)用振動篩、除砂器、除泥器和離心機及時清楚鉆井液中的有害固相顆粒，保證井眼清潔;

③勤劃眼與定期起下鉆破壞巖屑床。鉆進完一個單根后劃眼2-3遍，堅持每鉆進110-150m短起下200-250m破壞已經(jīng)形成的巖屑床，下鉆到底大排量循環(huán)鉆井液，直至震動篩無巖屑返出方可鉆進。

2.2.2 保持井壁穩(wěn)定技術(shù)

控制失水量小于4mL，使井壁形成薄而堅韌的泥餅，嚴(yán)格控制起下鉆速度，起鉆要求每柱不低于3min，以免起鉆過快引起抽吸，造成井壁失穩(wěn)。下鉆要求每小時不超過10柱，防止由于壓力激動造成井漏，下鉆到底開泵先小排量頂通，待泥漿正常返出后逐漸提高正常排量。

3 結(jié)論

①在增斜井段采用滑動與復(fù)合鉆進相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了井眼曲率滿足設(shè)計要求;穩(wěn)斜井段與降斜井段按照勤測量、勤發(fā)現(xiàn)、勤調(diào)整的原則，保證了井眼軌跡的準(zhǔn)確中靶;

②采取高性能鉆井液、大排量鉆井、四級固控設(shè)備、定期短起下和劃眼，以及井壁穩(wěn)定等技術(shù)保證了井眼清潔，實現(xiàn)了安全鉆井。

參考文獻：

[1]孟祥波，陳春雷，孫長青.徐深21-平1井軌跡控制技術(shù)[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2014，41（1）：30-32.