辛53-斜33井施工难题分析与技术对策探讨

蔡凯敏(中石化胜利工程有限公司钻井工程技术公司)

井深0 2035.35 2361.87 2582.38 2724.76 2977.65 3199.21 3422.02 3471.37井斜水平位角0 0移0 0井眼曲率靶点48.98 82.06 82.06 82.06 52.57 52.57 52.57方位角135 135 135 125.43 118.61 118.61 103.7 103.7 103.7垂深0 2035.35 2323.53 2413.65 2433.32 2468.25 2552.76 2688.18 2718.18 131.26 328.67 468.07 718.54 912.51 1089.44 1128.63 0 0 1 5 15.51 4.74 0 14.69 0 0 A B C

一、本井设计概述

辛53-斜33井是一口老区生产井，位于东辛油田辛24-斜25井井口方位 164°，距离10m；其构造为济阳坳陷东营凹陷中央断裂背斜构造带辛23断块，地层倾角10-20°，油藏埋深1800－2520m。目的层油层中部深度2430m。井身剖面设计数据见右表。

二、施工难度分析：

辛53-斜33井是一口高难度定向井，其难度涵盖了大多数普通定向井所具备的难度，主要有以下几点：

1.大井眼定向，水平位移大。该井在Φ311.20mm大井眼定向，水平位移为1122.79m,造斜点位于沙一段，地层可钻性差。

2.井斜大。设计最大井斜角82.06°，要求中靶井斜控制±2°以内，过B靶点后降斜至52.57°，以此井斜中C靶完钻。

3.设计小靶区、多目标。该井设计有三个靶点，A、B靶点靶区半径15m，要求AB靶点间为圆柱靶，实际中靶范围限制在直径2.1m的圆柱内,C靶点是半径25m的圆形靶。

4.三维绕障、邻井防碰井多。 本井需要两次变方位，第一次是由定向开始的135°调整到118.61°后钻穿AB筒靶，穿过B靶点后有调整15°方位到103.7°以52.57°钻穿C靶。同时，本井周围有24口井与之防碰，其中一口井最近距离为10.38米，所以要求施工中尽量保证实钻轨迹贴近设计轨道，尽可能避开防碰井。

三、技术对策探讨及施工方案：

本井有24口防碰井，在开始定向造斜前，必须做好防碰扫描，保证本井按照设计要求顺利完钻。该井设计轨迹与各防碰井实钻轨迹扫描结果见下图1。从该图中可见，本井设计井身轨迹与各防碰井在直井段最近距离10.38m，而在造斜点之后距离均大于14.82m，并且随着井深的增加，距离也越来越大，所以本井在钻进过程中，尽量保证实钻井身轨迹贴近设计轨迹，理论上可以避开周围的防碰井。

本井于2023.27m开始定向，此时井斜4.50°，且有20.91m的正侧位移，这给定向增加了一定的难度。为了使水平投影图贴近设计线，开始定向时，摆工具面考虑20°的增方位。在定向过程中，既要跟得上设计造斜率，又要兼顾方位变化。在井斜达到40°时，进行了钻具的倒装，按实际要求加入适当长度的斜坡钻杆。

本井二开完井作业之后，进行三开，井眼尺寸Φ215.90mm，钻至2963.74m，此段为稳斜段，以复合钻进为主，适当对井身轨迹进行微调。在稳斜段钻具组合中加入了一个扶正器，以尽量保证稳斜段井身轨迹合乎设计要求，减少井身轨迹调整，确保该井段轨迹圆滑。在此井段中，成功命中A、B两靶。

在钻穿B靶之后，按照设计要求进行降斜降方位。同样在降斜钻具组合中保留了扶正器，以便更好的控制井身轨迹。降井斜降方位定向过程中，应尽量减少钻具在井底的静止时间，合理采用滑动钻进与复合钻进相结合，摆好工具面后应活动钻具，待确定井底工具面合乎要求后再开始加压定向，以确保定向出效果。钻至后期井深3164.80m，井斜55.11°，方位104.03°，由于井深，泥浆性能不好，加上井斜、位移大，井眼轨迹又是三维“S”型，定向摆工具面时工具面不稳并且定向时间停留较长钻具就会粘住，此时果断利用1-2吨钻压进行吊打，成功让井斜降到51.10°，方位103.13°，这样减少了工作量，并保证了井身轨迹的圆滑，成功钻穿C靶。

本井实钻轨迹本次施工成功并很好的命中A、B、C三靶，施工质量符合设计要求。在垂直投影图中中B靶时，选择中下靶，这是由于后期得降斜，这样可以适当减少后期降斜工作量；在水平投影图中中B靶时，选择中上靶，这是由于后期得降方位，这样也可以适当减少后期降方位工作量。

结论与认识

1、利用单点测斜仪测斜时，为尽量减少高泵压对单点测斜仪的冲蚀时间，尽量在第一次成功抓住测斜序列，可采用9M pa左右的单泵测斜，这样可以节省一些时间，提高钻井时效。

2、本井直井段井底井斜达到4.50°，并出现了侧位移，对后期定向施工增加一定的难度，所以直井段应尽量采取各种措施打直。

3、三维大井斜井井眼曲率对钻具扭矩影响很大。要减少钻具扭矩，必须严格控制定向段狗腿严重度。

4、适时通井、短起下，并配合大排量洗井，破坏岩屑床；减少钻铤使用长度，用加重钻杆代替钻铤并在钻井液中加入润滑剂，用来降低摩阻，预防井下事故的发生。

5、在斜井段施工时，根据实钻情况，及时加强钻具倒装、简化钻具组合、适时调整钻进参数，可有效防止钻具疲劳破坏。

6、本井在钻进过程中，合理采用牙轮钻头与PDC钻头交替使用，对控制井身轨迹和加快钻井时效起到了一定的效果。

7、本井井深达3454米，钻进时泵压达到17-18M pa甚至19M pa，对测斜仪器的冲蚀比较严重，并导致定向接头被刺漏过一次，幸好及时发现未造成井下事故，以后应防范类似情况的发生。

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