埕北古斜18井優快鉆井技術應用研究

劉松

摘要： 埕北古斜18井是一口鉆穿地層復雜，井下風險較高的定向井，探井。文章闡述了分井段優快鉆井技術在本井的應用情況，從鉆井液應用、鉆具組合、鉆井參數、施工要點等方面逐一進行了分析研究，并結合現場實際問題，對施工中出現的問題和好的做法進行了總結，對下步類似井的施工、鉆頭和動力鉆具的選型等提供了很好的借鑒意義。

關鍵詞：埕北;鉆井;技術;優快

1 井的基本情況

埕北古斜18井是一口重點探井，定向井，設計井深5428.01米，實際完鉆井深5085米，完鉆層位太古界，裸眼完井，平均機械鉆速11.17米/小時，依次鉆穿平原組，明化鎮組，館陶組，東營組，沙河街組，中生界，下古生界，太古界。

該井施工難點：

1）本井二開大井眼定向、三開長裸眼穩斜是軌跡控制的難點。

2）三開井控是工作的重中之重。

3）卡潛山界面要嚴防井漏。

4）四開地層高溫，太古界地層研磨性強，對鉆頭和動力鉆具的選型要求很高。

2 分井段優快鉆井技術應用研究

2.1 一開施工

鉆具組合：Φ444.5mm R.BIT （18*3） + Motor*1.5°*438mm扶正塊 + F/V + MWD SUB + 203mmNMDC + 203mmDC×3根 + X/O + 177.8mmDC×3根 + 127mmHWDP×30根+127mmDP

一開采用海水膨潤土聚合物鉆井液體系。施工中采用大排量、小水眼，提高鉆頭壓降，增大鉆頭噴射速度和射流沖擊力，提高破巖速度，本井段平均機械鉆速50.38米/小時;軌跡方面一開114-128m井段進行預定向，全井段根據隨鉆數據進行防碰掃描，做好防碰工作。

2.2 二開施工

二開采用海水氯化鈣-聚合物鉆井液體系，此井段主要鉆遇明化鎮組、館陶組、東營組上部地層。為控制上部地層造漿，進行鈣處理，保持低粘切低固相，快速鉆進;進入館陶組后，鈣用量減半，館陶組下段轉聚合物鉆井液。二開平均機械鉆速30.02米/小時。

鉆具組合：311.2mmMQ519J（10*7） + Motor*1.5°*308mm + F/V + 308mmSTAB + MWD SUB + 203mmNMDC + X/O + 177.8mmDC×3根 + 127mmHWDP×30根 + 127mmDP

鉆井參數：鉆壓10-40kN，轉速40-55rpm，排量50L/s，泵壓18.8-22.5MPa。

施工措施如下：

二開是定向造斜段，本井從1297m開始造斜，中間起鉆兩次;第一次是在2122m，短起下修整井壁;第二次是更換鉆頭和動力鉆具后，復合鉆進時地層強勢降斜，定向托壓嚴重，起鉆甩掉308mm扶正器。

技術套管固井替漿期間由于斷層原因發生失返，電測水泥返高不夠進行擠水泥作業，延長了中完時間。

2.3 三開施工

三開采用海水復合鹽潤滑封堵防塌鉆井液體系，在磨塞期間將泥漿性能調整到設計要求，轉換復合鹽體系時，藥品按照順序依次加足，通過氯離子含量測定情況及時維護鉆井液抑制性。三開東營組油氣顯示活躍，沙河街組高壓低滲，加強井控坐崗。

鉆具組合：215.9mmMQ416J（11*2+12*3+14） + 172mmMotor*1.25°*212mm + F/V + Φ210mmSTAB + 177.8mmNMDC + MWD SUB + 127mmNMDP + 127mmHWDP×10柱 + 127mmDP

鉆井參數：鉆壓10-60kN，轉速40-60rpm，排量28.7-32L/s，泵壓19-20MPa。

施工措施如下：

1）現場自3736進入油泥巖井段，3962m進入沙河街，鉆進期間氣測始終在20%-67%，經向甲方請示申請鉆井液密度至1.30-1.40g/cm3。

2）針對地質預測的中生界大斷層，提前降排量至正常排量的2/3最終安全通過。

3）在東營組底部前300m及時轉變復合鹽鉆井液體系。使用硅氟穩定劑調整鉆井液粘度和流動性，使用LV-CMC、KFT失水劑調整鉆井液的失水，轉型完后，一次加足納米聚酯和超細碳酸鈣提高鉆井液的封堵和潤滑性能;隨著井深增加，通過酚醛樹脂和磺酸鹽共聚物改善鉆井液抗溫性能。

4）井身軌跡方面，井隊與定向人員總結鄰井和類似井的施工經驗，優化調整鉆具組合，從減少定向時間、保護頂驅設備、減少摩阻等角度出發，采取了調整參數、提高潤滑性、控時鉆進等手段，保障井身軌跡平滑。

5）優選PDC鉆頭和動力鉆具。針對東營組地層特點，第一趟鉆采用四刀翼，屋脊齒和平齒交錯布置的鉆頭，進入中生界后，從提高鉆進時間角度出發，采用五刀翼，屋脊齒和奔馳齒交錯布置的鉆頭;中生界下部井段，結合卡界面控時鉆進，使用了六刀翼鉆頭，屋脊齒和奔馳齒交錯布置。動力鉆具方面，第一趟鉆采用了等壁厚常溫馬達，使用時間192小時。

2.4 ?四開施工

四開采用海水無固相鉆井液體系，鉆遇井段為下古生界、太古界地層。本井段地層承壓能力低，易發生井漏，施工期間井隊加強井控坐崗檢查，密切關注循環池泥漿液面變化，防噴防漏。針對太古界片麻巖，優化鉆頭選型，快速鉆進，本井段平均機械鉆速3.84米/小時。

鉆具組合：152.4mmMQ513J（12*5） + 127mmMotor*1°*146mm + F/V + Φ148mmSTAB + 120.6mmNMDC + MWD SUB + 120.6mmNMDC + X/O + 101.6mmHWDP×24根+ 101.6mmDP×264根+ X/O + 127mmDP（間斷添加4個防磨接頭）

施工措施如下：

1）預防沉砂卡鉆，一是振動篩處加強觀察，若返砂明顯減少，或出現掉塊，及時留砂樣，匯報;二是每立柱進行探底校對井深，觀察井底沉砂情況;三是出現上述現象，打稠塞掃塞，清潔井底。

2）剎把嚴密觀察好泵壓和扭矩兩項參數，井口操作嚴防井下落物。

3）井底高溫，使用好高溫動力鉆具，觀察好壓差，出現鉆時異常、泵壓異常及時分析原因，扭矩過大時，考慮添加潤滑劑。

4）經驗：四開段共起鉆三次，第一趟和第二趟均因為鉆頭磨禿，與地層不匹配。進入太古界前，屋脊齒切削齒對付灰巖和泥巖互層，機械鉆速可達到5m/h;而進入太古界后，切削齒為奔馳齒，鉆頭內錐深度淺比較適合太古界。

3 ?經驗總結

3.1 提前籌劃，優化施工方案

施工作業前井隊同技術部門、定向、地質錄井及固井中心等多部門進行技術交底并制定優化施工方案和確定合理的鉆井參數及鉆具結構，做到科學施工;實鉆中，及時調整井眼軌跡，并結合實際情況調整鉆具組合和鉆進參數。

3.2 加強井控管理，確保井控安全

按照井控工作細則要求，標準化安裝、標準化操作，嚴格按照設計完成試壓作業。強化責任落實，明確崗位對節流控制箱、井控管匯、內防噴工具等井控設備進行巡回檢查和定期保養，發現問題及時整改;定期召開井控例會和井控培訓工作，做好井控應急演練。

3.3 邊施工邊總結，為下步類似井積累經驗。

該井施工中二開中完電測遇阻、固井漏失影響了二開時效，這對二開電測前封井潤滑措施、固井漏失應對措施提出了改進要求;三開定向調整軌跡延長了時效，這要求井隊在鉆頭和動力鉆具廠家選型及鉆具組合優化方面需進一步改善;井隊在應對油泥巖施工、中生界斷層施工、卡潛山界面措施、三開尾管固井措施、四開預防沉砂等方面均取得成功經驗。