關于對鉆井提速新技術的研究與探討

鄭國清

摘要：隨著我國經濟的快速發展，人們對于石油資源的需求越來越多，因此鉆井提速新技術逐漸應用于各項石油鉆井工程施工當中。為了能夠直觀的了解到鉆井工程的特點，本文結合了某盆地鉆井工程，簡單闡述了鉆井提速新技術在鉆井工程當中的實際應用。

關鍵詞：鉆井;提速;新技術;研究

1 鉆井概況

1.1 前期鉆井簡況

2016年3口完成井平均工期122.87d，平均機械鉆速4.30m/h，平均復雜時率17.23%。復雜主要以井漏、阻卡、漏溢為主。

1.2 區塊鉆井難點

（1）砂礫巖發育，地層承壓能力低。

（2）泥巖水敏性強易垮塌，井壁穩定性構差。

（3）石炭系地層以凝灰巖、安山巖為主，地層可鉆性差，地層裂縫發育含氣，易漏易出，井控風險高。

（4）二開斜井段鉆遇三疊系、二疊系、石炭系地層，巖性不均質，鉆速低，提速難度大。

2 鉆井提速技術

通過對井區完成井資料分析，主要從井身結構優化、個性化鉆頭優選、鉆井液性能優化、軌跡控制優化、防漏堵漏、安全鉆井等方面入手，開展提速工作。

2.1 井身結構優化

鑒于前期鉆井過程中主要存在復雜時率高、定向段鉆速慢等難題，對井身結構和施工方案不斷優化。

（1）調整技術套管下深，鉆至進入石炭系15～20m中完。原設計：二開鉆至A點，石炭系同處同一裸眼段，存在漏溢后導致垮塌加劇矛盾;定向段以滑動鉆進為主，鉆速慢、周期長，泥巖浸泡時間長。優化方案：快速鉆穿，下技套封隔復雜層位，為后續石炭系安全鉆進打下基礎，減少復雜。

（2）上調造斜點，穩斜鉆進。造斜點2800m左右，定向增斜鉆進，下入PDC鉆頭工具面不穩、定向機速緩慢（1～1.5m/h），只能使用牙輪鉆頭，滑動鉆進機速低，井眼狗腿度大，井眼失穩概率高。優化方案：上調造斜點至2730m左右，在地層穩斜鉆進，以復合鉆進為主，使用PDC鉆頭鉆進機速高，井眼軌跡圓滑，井壁穩定性好。

2.2 個性化鉆頭優選

前期鉆井過程中，機械鉆速較低，主要制約因素為二開定向段以滑動、增斜鉆進為主，一般使用牙輪鉆頭;三開地層以凝灰巖、安山巖為主，巖性不均質，研磨性強，鉆頭報廢率高。一般情況下，二開直井段使用2只PDC鉆頭，二開定向段使用7牙輪鉆頭，三開水平段使用5只牙輪鉆頭。通過開展PDC鉆頭優選技術試驗，提高了定向段、水平段鉆頭行程機械鉆速，形成一套適用鉆頭序列。

2.3 鉆井液性能優化

二開段原為鉀鈣基聚磺鉆井液體系，因垮塌嚴重，改為鉀鈣基聚胺鉆井液體系，仍無法抑制系，定向段使用多元協同有機鹽體系，體系強抑制性有助于抑制泥巖地層水化，提高井壁穩定性。

2.4 軌跡控制優化

（1）軌跡設計原則。采用“直-增-穩”剖面設計，最大狗腿度小于6°/30m。通過優化軌跡設計，降低井眼軌跡控制難度。

（2）加強直井段監測。嚴格保證直井段井身質量，為定向施工創造良好的條件。

（3）提高造斜點。為消減因直井段位移導致定向段造斜率大等問題，直井段提前下入螺桿與PDC鉆頭，提前扭方位，為定向造斜打好基礎。

（4）優化軌跡控制。利用地層井斜、方位變化規律提前預設軌跡，增加復合鉆進時間，提高機械鉆速。

（5）選用7頭低轉速高扭矩長壽命螺桿，三開水平段井實現1趟。

2.5 防漏堵漏技術

開展井漏機理研究，進為主，確定堵漏配方：

（1）鉆進中若發生輕微滲漏，集中加入1%KZ-2、2%～3%石灰石粉、2%～3%KZ-5、2%磺化瀝青粉。

（2）漏速較快時，配8%～10%堵漏劑橋堵：25～30m3井漿+2%KZ-2+3%～5%KZ-4+2%～3%KZ-5。

（3）加入瀝青類材料、WC-1等提高鉆井液造壁封堵能力，瀝青含量達到5%以上，API失水控制在3.5mL以下。

（4）石炭系地層。隨鉆堵漏時加入3%KZ-5+3%石灰石粉，濃度維持在3%。

2.6 安全鉆進措施

（1）二開防阻卡措施。制定不同層段鉆井液關鍵節點控制措施;上部井段

—低粘切、大排量，快速鉆進，強化長短提;下部井段—調整鉆井參數，精心操作，鉆穿礫石夾層。

（2）二開防井漏措施。上部井段—控制鉆井液密度，降低巖屑濃度;下部井段—提前加入隨鉆堵漏劑、控制下鉆速度，緩慢開泵;中完作業—嚴控中途洗井位置、排量及時間。

（3）三開防井漏措施。大排量鉆進、定期短提，破壞巖屑床，增強攜巖能力;微裂縫漏失主要降排量、加入隨鉆堵漏劑;裂縫性失返漏失立即起至安全井段配漿堵漏，以細顆粒堵漏為主，若無效加入綜堵，或起鉆下常規鉆具堵漏。

（4）完井措施。逐次加入扶正器通井，遇阻時以劃眼通過方式處理，通順井眼;增加中途頂通、洗井次數，防止蹩堵造成井漏;承壓試驗采用重漿、大排量模。

（5）井控技術措施。目的層石炭系地層以先漏后溢為主要特點，高度重視井漏，發現失返性漏失立即按照1.5～2倍鉆具體積吊灌起鉆，迅速組織人員堵漏;石炭系溢流以氣侵為主，表現為井漏后圈閉壓力釋放，處理原則以節流循環排氣為主，緩慢上提密度為輔;強化坐崗制度和干部值班制度;明確匯報程序，按照規定程序（預案）處理。

2.7 推進管理創新技術措施

為了滿足某盆地鉆井的提速提效的要求，利用國家重大科技項目為載體，結合現場試驗項目的科技力量，進行新技術的試驗和推廣，形成旋轉導向地質鉆井技術措施，利用國產的尾管懸掛器，提高完井施工質量。研究適應盆地油田的PDC鉆頭系列，應用于深井和超深井的鉆探施工，提高了石油鉆井的速度。在超深復雜溶洞型碳酸鹽巖儲層的鉆井施工過程中，應用扭力沖擊器、高壽命的螺桿鉆具，進行鉆探施工，提高了機械鉆速，縮短了鉆井施工的周期，滿足區塊的鉆井提速要求。加強對深井鉆探施工的管理，實現管理創新，建立一支高素質的管理人員隊伍，實施監督和管理深井的鉆井施工過程，發現影響鉆井速度的因素，立即進行處理，達到鉆井提速的技術要求。

3 鉆井提速技術的發展趨勢

隨著數字化油田生產的不斷發展和進步，深井的鉆井提速技術也向著智能化、現代化的方向發展，逐漸形成信息化、集成化的閉環鉆井系統。目前我國油田鉆井提速技術與國外先進的石油鉆井提速技術相比仍然具有一定的差距，因此，要想加快我國油田鉆井提速發展的步伐，首先，要敢于創新更高、更快、更安全的鉆井技術，要有勇于創新的精神。其次，要繼續走內涵擴大再生產的道路，提高鉆井隊伍的自身能力，使鉆井提速水平上一個新的臺階。只有通過技術和管理兩個方面共同發展，才能有效的提升油田鉆井速度，更好的實現油田生產的目標。

4 結束語

通過對某盆地石油鉆井提速技術的研究，采取最優化的鉆井工藝技術措施，提高石油鉆探的速度，降低鉆井施工的成本，縮短了鉆井施工的周期，滿足油田勘探開發的需要。

參考文獻：

[1]侯治江.深井、超深井鉆井提速技術難點及對策[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（10）：101-102.