减少井下事故，缩短钻井周期，为中油海定向井提速

刘广文

【摘要】海上钻井的技术服务有别于陆地钻井，存在诸多难点。本文列举了海上钻井中的施工技术难点和容易出现的复雜情况，并有针对性的论述了相应的解决方法，为减少海上钻井井下事故，提高机械钻速，缩短钻井周期提供条件。

【关键词】海上钻井；钻井周期；钻井参数；钻具组合

中油海定向井市场是长城钻探公司标杆市场之一，是长城钻探钻井技术服务公司国内市场重要组成部分。中油海定向井普遍水平位移大，稳斜段长，地层复杂，施工难度大。钻井技术服务公司国内项目部迎难而上，2015年进入中油海定向井市场，通过扎实的技术水平和优质的服务逐步站稳市场。

施工初期由于不熟悉海上钻井模式等种种原因，导致复合钻进率低，提高机械钻速缩短钻井周期已是当务之急。经过长期实践和摸索，找出了施工中存在的不足：扶正器尺寸不合适、工具质量不符合标准、工具扣型不合理、仪器堵死、螺杆故障、火成岩调整轨迹等。根据上述的不足进行了针对性的改进。

1.解决泥浆不清洁，MWD转子被卡（堵）的问题

1.1 现场采取三级过滤措施

根据海上油田MWD转子容易被卡（堵）的问题，我们采取了三级过滤措施，层层过滤，降低条带状、块状物体进入循环系统的概率。同时在MWD上部放置DFS（滤网短节downhole filter sub），作为过滤条带状、块状物体的最后一道屏障。

1.2加强监管和控制

严格监管泥浆添加剂的加入过程，防止条带状塑料混入，在钻进作业过程中利用离心机降低固相含量。

1.3 仪器的维修保养

MWD入井前、出井后，对其进行全面细致的检查、维护保养，保证仪器处于良好的备用状态。根据现场施工经验，MWD仪器和井下工具起出之后如果不进行及时的维护保养，就会在泥浆的腐蚀下逐渐生锈，甚至不能再次下井使用。经过管理人员和施工人员的一致努力，通过采取以上多种现场工程技术手段，由于泥浆不清洁而导致MWD转子被卡（堵）的情况得到了很好的解决。2015年在海上共施工3口井，均未发生转子被卡（堵）现象。

2.降低螺杆故障率的问题。

在海上油田施工中，对每趟钻的使用时间起决定性作用的是螺杆的使用时间和MWD持久能力。在螺杆的理论寿命内只有降低螺杆的故障率，才能保证每趟钻的使用时间。

2.1采用合理的钻井参数，密切关注钻压和泵压，避免猛提猛刹等损害螺杆的操作。

2.2使用后立即返厂维修，对橡胶、转子等薄弱部位进行彻底全面的检查，并邀请专业检测公司对其损坏情况进行评价和审核。

2.3妥善维护保养备用螺杆。

2015年，经过我们现场维护、合理使用、厂家检查维修、专业第三方参与检测、严把质量关等措施多管齐下，2015年在海上施工的3口井中没有出现因螺杆故障起钻的情况。

3.解决钻具组合不能满足要求，滑动百分比过高的问题

在定向井水平井轨迹控制过程中，一个好的钻具组合不仅造斜能力能够满足设计曲率的要求，还要有降低滑动百分比的能力。

3.1优化钻具组合，巧妙利用欠尺寸扶正器

在海上钻井施工中，现场配备多个不同尺寸的欠尺寸扶正器，针对钻井的不同施工阶段选择合理的扶正器尺寸，既保证曲率满足设计要求，又能最大限度的提高复合率。例如在直井段钟摆钻具组合中使用满眼扶正器起到防斜保直的效果，造斜段中使用欠尺寸扶正器，既能保证滑动钻进时的造斜率，又能在复合钻进时起到一定的稳斜效果。

3.2优选钻进参数

根据剖面设计，最大程度的利用钻井参数调整井身轨迹，从而提高复合率。例如，在直井段利用钟摆钻具组合时，适当降低钻压，可起到防斜保直的作用，造斜段复合钻进时适当加大钻压，可起到增斜的作用。

3.3优选钻头型号

3.4将钻具组合的造斜能力与优化轨迹设计相结合，最大限度发挥每个钻具组合的作用。

3.5将优化轨迹控制与地层变化相结合，降低滑动钻进的百分比

海上油田钻井过程中可能会钻遇大段火成岩，地层硬度较高，可钻性差，现场施工中需要优化井身轨迹，尽量避开火成岩滑动钻进或尽量降低滑动钻进的曲率，降低滑动钻进的百分比，提高机械钻速，缩短钻井周期。

4.解决工具、仪器质量与结构的问题

4.1 提高MWD胶翼扶正器抗冲蚀能力

4.1.1将问题反馈到厂家，提高扶正器的质量并作出适应性调整。4.1.2根据无磁的内径定制相应外径的胶翼扶正器。

4.2 螺杆扶正套耐磨材料的质量改进，减轻偏磨现象。

由于海上油田钻井过程中会钻遇大段火成岩，地层硬度较高，螺杆扶正套、扶正器很容易发生磨损，滑动钻进加重了扶正套偏磨的情况，尤其是扶正套低边扶正块往往会被磨平。为了提高螺杆扶正套的耐磨能力，起初我们使用HF5000，但偏磨现象仍旧严重，后来改用工艺相对比较成熟的HF4000，这种情况才得到有效的遏制。

4.3 去掉螺杆旁通阀，重新设计变径，增加耐磨带，设计防脱装置。

通常情况下，使用的螺杆外径是244.5mm，钻具外径只有203mm，形成明显的“大脑袋小身子”结构，是整串钻具的薄弱点。为了改变这种情况，防止发生事故，专门与厂家联系去掉了旁通阀，增加了“变径”结构，并在变径处设计了耐磨带，减轻地层对该部位的磨损，

4.4 给扶正器改造应力槽。

通过对上述仪器设备的改良，提高了仪器设备的安全使用时间，减少起钻次数，降低仪器设备故障率，能够实现缩短钻井周期的目的。

5.结语

国内陆地油田大多处于开发的中后期，且后续储量难以保障，因此海洋石油开放显得尤为重要。在海上钻井施工过程中，定向井技术服务是重要的一个模块，需要我们现场施工中不断总结经验，增强人员素质，降低仪器设备的故障率，提高机械钻速，为海上快速安全钻井提供技术支持。

参考文献

[1]陈平.钻完井工程[M].北京：石油工业出版社，2005.

[2]王希民.石油钻井经典案例精选[M].中国石油大学出版社，2006.