艾哈代布油田∅152．4mm大位移水平井钻井技术探讨

2013-04-10中石油大庆钻探国际钻井技术服务公司定向井分公司黑龙江大庆163412

长江大学学报(自科版) 2013年26期

王成（中石油大庆钻探国际钻井技术服务公司定向井分公司，黑龙江大庆163412）

ADMa-1H井位于伊拉克南部，ADMa-1H井是艾哈代布油田一口小井眼大位移水平井，在施工中存在水平段长、摩阻扭矩大、循环压耗高、井身质量要求严格等钻井难点。为解决上述问题，笔者对艾哈代布油田∅152．4mm大位移水平井钻井技术进行了研究。

1 钻井技术难点分析

1）易发生井下复杂事故从直井段到着陆穿过8套地层，在三开井眼中由于岩性变化大及穿过K2主力油层，K2层的开发造成地层压力亏空，容易发生井漏和井塌等井下复杂事故。

2）井眼轨迹控制困难 ∅152．4mm井眼水平段长1500m，水平段裸眼过长，钻具与井壁磨阻大，滑动钻进时易发生托压，井眼轨迹调整困难。

3）排量受限，易形成砂桥由于∅88．9mm小钻具长达2750m，受泵压的限制，排量较低，环空返速低，造成泥浆携屑困难，容易形成砂桥卡钻。

4）防碰问题突出在施工过程中，需对6口井进行防碰扫描计算，距离防碰风险最大的ADR4-6井仅有25．33m。

2 施工设计方案

1）井身结构设计良好的井身结构能够实现安全、快速、高效钻井。根据ADMa-1H井井深和水平段长等实际情况，采用四开井身结构，水平位移最大化延伸，三开入靶后完钻，为四开小井眼钻井提供有利条件（见表1）。

2）井眼轨道设计井身剖面采用双增准悬链线剖面［1］，起始造斜率3．1°／30m，后期造斜率5°／30m，该剖面优点是渐增曲率剖面具有传递钻压容易，复合钻进扭矩小、附加拉力小等，这有利于安全、快速钻井。

表1 ADMa-1H井井身结构

3 不同井段施工内容

1）直井段对直井段严格执行防斜打直的措施，采用钟摆钻具组合［2］，合理选择钻进参数，使用单点或多点测斜进行监控，使整个直井段的最大井斜控制在1．5°以内，控制水平位移小于15m，确保后续施工的顺利进行。

2）造斜段造斜段从2640m一直钻进到3273m，钻具组合如下：∅215．9mm PDC＋∅172mm Motor＋∅172mm FloatSub＋∅172mm MWD＋∅127mm NMHWDP＋X／O＋∅139．7mm HWDP×58m＋∅139．7mm DP×580m＋∅139．7mm HWDP×168m＋X／O＋∅165mm DrillingJar＋X／O×0．47m＋∅139．7mm HWDP×48m＋∅139．7mm HWDP。该段施工重点是根据直井段的位移、方位等的误差进行轨迹修正设计，把好定向造斜关，在造斜初期将方位摆正，采用滑动钻进和复合钻进相结合的方式，保证井眼轨迹精确控制，跟踪控制直至入靶。

3）水平段由于水平段长使用∅88．9mm钻杆，常规螺杆钻具在水平段钻进会有很多困难，钻具组合如下：∅152．40mm PDC×0．18m＋∅120mm Motor×7．07m＋∅146mm STB×0．56m＋∅120mm FloatSub×0．31m＋∅120mm MWD×10．50m＋∅88．9mm NMHWDP×9．29m＋∅88．9mm HWDP×55．56m＋∅88．9mm DP×2530．60＋X／O×1．01m＋∅139．7mm DP×86．16m＋X／O×0．48m＋∅159mm DrillingJar×9．71m＋X／O×0．47m＋∅139．7mm DP。为此采取以下措施：①在水平段钻具组合上每隔15根钻杆加1根加重钻杆，共加9根加重钻杆，目的是增加钻具的刚度，这样防止水平段钻具过度弯曲造成托压而导致定向困难；②优选合适的120mm螺杆，型号为C7LZ120＊7．0-IX-SF的7级马达，带有146mm直棱螺扶，这种螺杆功率大不易憋泵，并且在螺杆上端配有146mm螺旋稳定器，更有利于在水平段稳斜钻进。③在水平段复合中采取合适的施工参数（40r／min；2t；13L／s；7min／m；20．3～21．5MPa）。水平段定向进尺100m，占总水平段的6%。仅定向调整40次，水平段共钻进156个单根。水平段的最大全角变化率仅为2．5°／30m。确保轨迹平滑，降低水平段定向摩阻和复合钻进的扭矩。④采取定期短起下钻以及全井起钻和划眼技术措施减少托压，保证轨迹平滑，也保证了1500m水平段顺利定向。

4 防碰绕障技术

在施工过程中，对其相邻井需要做好防碰工作。为此，施工前制定出一套完善的防碰措施：①优化剖面设计，选择合理的剖面类型，设计时充分考虑到邻井情况，通过优化剖面类型、合理选择造斜点、造斜率，尽量避开老井。②确保表层井段段数据的精确性。要求对表层段进行多点测斜，并与单点测斜数据进行对比，同时判断数据是否有磁干扰，如果有磁干扰时需要重测，一定要保证数据真实可靠。③做好井眼轨迹控制工作，进行防碰扫描计算。及时跟踪监测实钻井眼轨迹，进入关键段后，加密测斜，及时进行防碰扫描。同时预测出待钻井段轨迹，进行预测扫描。一旦预测出有相碰的危险，则需及时采取防碰措施。④应用三维绕障技术［3］，防止轨迹相碰，从而成功避开老井，保证井眼安全。