羅69井大井眼鉆井技術探討

【摘要】圍繞實驗預探井羅69井地層狀況以及所存在的鉆井技術難點，優化鉆具組合，配套實施大井眼技術措施，確保了井身質量和鉆井速度，順利完成二開施工，為后續三開奠定了堅實基礎。

【關鍵詞】羅69井 大井眼 鉆具組合 水力增壓 PDC

羅69井位于濟陽坳陷沾化凹陷羅家鼻狀構造帶西翼，是中國石化在勝利油田部署的一口重點實驗預探井，該井為全面了解羅家區塊沙三下泥巖裂縫油氣儲藏含油氣情況，進行連續200米硬密閉取心。羅69井完鉆井深3390米，二開311.1mm大井眼井深達2910米，二開鉆井過程中，存在著井眼大、機械鉆速低等技術難題，通過采用減振增壓和鉆頭優選技術，保證了井身質量和鉆井速度，優質快速的完成了二開施工，順利下入技術套管2907.68米，為三開后連續200米硬密閉取芯打下堅實基礎。

1井身結構

羅69井井身結構數據如下：

2大井眼鉆井技術

2.1主要技術難點

由于井眼尺寸大，裸眼井段長，上部地層疏松易垮塌、水力沖刷造成井徑擴大，部分井段井徑不規則，下部地層泥巖易水化膨脹和掉塊。鉆井液環空返速低，攜砂洗井困難。鉆屑重復破碎，水力篩選才返出地面。裸眼井段長達2910m，夾層多，且多處井段存在斷層。下部井段沙河街組地層硬，大尺寸鉆頭鉆進蹩、跳鉆嚴重，限制了鉆井參數的優選。311.1mm大井眼井身質量控制困難。該地區容易發生井斜，特別是底部鉆鋌尺寸與井眼尺寸差別大，采用常規鉆具組合中很難保障防斜打直。

2.2鉆井技術措施

（1）由于上部地層可鉆性強，第一只鉆頭采用鋼齒鉆頭+塔式鉆具組合：

Φ311.1mmHAT127+Φ228.6mm鉆鋌*3+Φ203.3mm鉆鋌*6+Φ177.8mm鉆鋌*9+Φ127.0mm鉆桿，用高轉速、高泵壓、大排量進行鉆進，保證攜砂，鉆至東營組上部地層;起鉆更換鑲齒牙輪鉆頭+塔式鉆具組合，采用高轉速、高泵壓、大排量繼續鉆進，鉆至東營組中下部地層，起鉆更換PDC鉆頭。

（2）為了利于井身質量的控制，鉆井過程中按照設計使用漂浮式測斜儀監測井斜角變化，堅持每鉆進300m或鉆過地層交界面50m左右測斜一次，對地層交界面進行吊打，防止井斜，對于易縮頸的井段，每打完一個單根，劃眼兩遍。

（3）堅持鉆進300m或24小時進行一次短起下，確保井眼暢通，對上部易掉塊、易坍塌地層禁止定點循環。在裸眼段控制起下鉆速度，禁止猛剎猛放，減少激動壓力，減少鉆具對地層的沖擊和破壞，保護好井眼。起鉆遇卡時，要求操作者耐心，按照操作規程進行操作，必要時倒劃眼。下鉆遇阻時，不能壓下噸位過大堅持少放多提，如仍有困難就接方鉆桿劃眼。

（4）大膽嘗試減震增壓新技術，使用井下鉆柱減震增壓裝置，它是一種既可減少鉆柱振動，保護鉆柱，又能增加鉆頭噴嘴的射流壓力，提高破巖效率的井下鉆柱減振增壓裝置。并合理選用鉆具結構：Φ311.1mmPDC超高壓鉆頭（鉆頭水眼：Φ16mm水眼5個+Φ1.5mm水眼2個）+Φ228.6mm井下鉆柱減振增壓器+Φ203.3mm鉆鋌*6+Φ177.8mm鉆鋌*9+Φ127.0mm鉆桿。鉆井參數：鉆壓：60-100KN，排量：45-48L/S，泵壓：17-18Mpa，轉盤轉速：110-120r/min。在地層基本相同，鉆井參數亦基本一致的情況下，與鄰井羅68井對比，鉆時情況如下圖：（5）下244.5mm套管前通井，鉆具組合：311.1mm牙輪鉆頭+203.3mm鉆鋌6根+Φ177.8mm鉆鋌9根+Φ127.0鉆桿，下鉆到底后大排量充分循環并處理鉆井液，提高粘度至80S，以達到懸浮井眼內鉆屑的目的，然后封井起鉆。下套管過程中嚴格控制下放速度在每根25S以內，并每下入30根灌滿一次鉆井液。技術套管下到底后，開泵前后不要活動套管，因為技術套管重量大，井眼摩阻大，以免造成套管脫落。

2.3鉆井液技術措施

由于上部井眼井徑大、造漿能力強、固相較難控制。因此，把固相控制放在本井的首位，加強四級凈化使用、并分別加入2%高分子絮凝劑+1%FTJN+1%燒堿+2%稀釋劑嚴格控制粘土的分散。

鉆井液性能以低粘切紊流為準，鉆進中以較大排量為好（45l/S），對井壁有一定的沖刷能力，配合短起下鉆措施，減少和破壞巖屑床。使用固控設備及高分子絮凝劑，嚴格控制鉆井液中的劣質固相含量和低密度固相，維持鉆井液膨潤土含量在30-45g/L。

東營組中部轉化體系為聚磺防塌潤滑體系，轉化要一步到位，加入FTJN 2T、SMP 2T、抗復合鹽2T、硅氟降濾失劑2T、NaOH300kg，降低中壓失水≤3mI，高溫高壓失水≤10mI，用GHM或SF-1調整流型，提高鉆井液的防塌穩定性及抗溫能力，隨井深使其含量逐步達到3%。隨著井深增加，巖屑攜帶難度增加，摩阻、扭矩逐步增大，因此保持井底清潔、提高鉆井液潤滑能力，降低鉆井過程中的摩阻和扭矩

進入沙河街在穩定井壁的同時，利用低熒光封堵防塌劑對砂巖、泥頁巖微裂縫進行封堵。加入2%硅氟穩定劑（SF-4），進一步提高井壁的穩定性，將體系完善。

體系轉化完后，鉆井液性能以維護為準，鉆井液維護以膠液維護，避免自由水直接加入，維護性能穩定。

定期定段搞好短起下鉆，破壞巖屑床，測好油氣上竄速度，根據實際情況選擇適當的鉆井液密度，以提供正壓差，防止井壁物理坍塌。

3認識和體會

通過對鄰井地層特點和巖性特點認真分析，合理對鉆頭及鉆具組合進行選取，采用優化鉆井參數，制定詳細技術措施，盯緊每個施工環節，做到防患于未然。本井通過減振增壓新技術和鉆頭優選技術的使用，克服該區域地層傾角大、易斜、夾層多易憋跳等困難，實現了優快鉆井。下套管過程中嚴格控制下放速度，并每下入30根灌滿一次鉆井液。技術套管下到底后，開泵前后不要活動套管，因為技術套管重量大，井眼摩阻大，以免造成套管脫落。暢通的井眼，良好的泥漿性能是優快鉆井的前提，本井上部地層易于造漿，鄰井資料顯示，該井地層松軟，極易分散，不利于鉆井液流變性的控制。要求鉆井液具有良好的抑制性，有效抑制粘土的水化分散，有利于固相清除。

參考文獻：

[1]李真祥，陳家河，何國會.勝利油田大尺寸井眼優快鉆井技術初探[J].石油鉆探技術，2003（01）.

作者簡介：于洋（1985—），男，黑龍江省七臺河市人，大學本科，工程師。