辛176-斜22大位移井钻井技术

＊张 磊

（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 山东 257000）

辛176-斜22大位移井钻井技术

＊张 磊

（中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 山东 257000）

通过对辛176-斜22大井眼长裸眼大位移井的施工作业，从轨迹控制、钻头选型及钻井参数的优化、井壁稳定及井眼净化、摩阻、扭矩控制、技术套管保护方面进行整理，总结出了适合该区块大位移井的优快钻井技术。

大位移；优快钻井；井身轨迹；井眼净化

引言

近年来，随着油田的勘探开发逐步加快，深井特殊井的数量越来越多，井下情况越来越复杂，施工难度越来越大。通过对辛176-斜22井的施工，积累了一套打大井眼长裸眼大位移井的钻井技术。实践证明，该技术能大幅度减少井下复杂情况的发生，提高钻井速度。

1.辛176-斜22井简介

辛176-斜22井是东辛采油厂的一口新区滚动勘探井，位于济阳坳陷东营凹陷中央断裂背斜构造带辛镇构造南翼辛14断块高部位。井口地理位置在山东省东营市东辛油田辛156-斜2井井口方位10度距离7米。辛176-斜22设计井深4060．95m，实际完钻井深4101m。造斜点深1091m，井底位移1902．72m，最大井斜47．55°，属于近年来胜利油田井底位移较大的井之一。目的层沙四段，完钻层位沙四下。钻探目的是为了了解辛14区块沙四段砂体含油气情况，扩大辛14区块沙三段含油气范围。本井井身质量合格，从开钻到完井作业没有发生任何井下事故，设备事故和人身安全事故。

本井钻井周期：73天21．5小时，相关井身结构数据表见表1。

表1 辛176-斜22井井身结构数据表

2.辛176-斜22井施工难点

(1)二开长裸眼大斜度大井眼（Φ311．2mm）钻进，井眼大，井斜大（47．55°），特别是岩屑超常规的细（包括用牙轮钻头钻进和进入沙三段后的泥岩），携砂困难，井壁不易稳定。(2)裸眼段长，井斜大，钻具粘卡严重。(3)大井眼，需要双泵钻进，对设备要求高。(4)地层易跑方位和井斜，井身轨迹不易控制。(5)由于携砂不好，易于造成井眼不畅通。(6)长裸眼大斜度井眼，管柱的磨阻大、扭矩大。

3.优快钻井技术

(1)井身轨迹控制

①直井段，坚持防斜打直，避免给后期定向造斜增加难度。从开钻就始终要求均匀送钻、吊直钻进，确保井眼垂直。二开直井段采取的钻具结构为：Φ311．2mm钻头+Φ203mm无磁钻铤×1根+Φ203mm钻铤×2根+ Φ177．8mm钻铤×9根+Φ127mm加重钻杆×11根+ Φ127mm钻杆。当钻遇地层交界面或夹层时，适当调整钻进参数。地层由软变硬时用30-50kN吊打。定向造斜前50米轻压吊打。定向前测斜井斜＞1°。

②造斜井段，由于造斜点地层浅，造斜困难，初步造斜时，即0～200m把排量降到55L/s，减少水力对井底的冲蚀，使钻头充分接触井壁，以利于造斜。并采取滑动钻进/复合钻进比为1∶1钻进，从而有效地达到造斜的目的。造斜井段钻具结构为：Φ311．2mm钻头+Φ244mm钻头短接× 1根+Φ203mm无磁钻铤×1根+Φ177．8mm钻铤×9根+ Φ127mm加重钻杆×11根+Φ127mm钻杆。

③稳斜井段，为了防止方位和井斜的漂移，采取邻井对比的方法，以辛176-斜21井、辛176-斜20井等为依据，来优选钻具结构，从而减少起下钻次和纠方位次数，优化了井身轨迹，减少了井下复杂情况发生的可能性。

二开稳斜钻具：Φ311．2mm钻头+Φ308mm扶正器×1根+Φ203mm无磁钻铤×1根（+Φ203mm钻铤× 1）+Φ308mm扶正器×1根+Φ177．8mm钻铤×9根+ Φ127mm加重钻杆×11根+Φ127mm钻杆。

或：Φ311．2mm钻头+Φ308mm扶正器×1根+ Φ203mm无磁钻铤×1根（+Φ203mm短钻铤×1根）+Φ308mm扶正器×1根+Φ177．8mm无磁钻铤×1根+Φ177．8mm钻铤×5根+Φ127mm加重钻杆×18根+ Φ127mm钻杆。

三开稳斜钻具：Φ215．9mm钻头+215mm扶正器×1根+Φ158．8mm无磁钻铤×1根+Φ158．8mm钻铤×1根+215mm扶正器×1根（位置可提前1根钻铤）+Φ158．8mm钻铤×1根（或×4）+Φ127mm加重钻杆×30根+Φ127mm钻杆。

或：Φ215．9mm钻头（+215mm扶正器×1根）+Φ158．8mm短钻铤×1根+215mm扶正器×1根+ Φ158．8mm无磁钻铤×1根+Φ158．8mm钻铤×2根（或× 3）+Φ127mm加重钻杆×30根+Φ127mm钻杆。

二开扭方位钻具：Φ311．2mm钻头+Φ244mm钻头短接×1根+Φ177．8mm无磁钻铤×1根+Φ177．8mm钻铤×2根+Φ127mm加重钻杆×18根+Φ127mm钻杆。

三开扭方位钻具：Φ215．9mm钻头+171mm钻头短接× 1根+Φ158．8mm无磁钻铤×1根+Φ158．8mm钻铤×2根+ Φ127mm加重钻杆×30根+Φ127mm钻杆。

三开打口袋钻具：Φ215．9mm钻头+215mm扶正器× 1根+Φ177．8mm无磁钻铤×1根+Φ177．8mm钻铤×5根+ Φ127mm加重钻杆×18根+Φ127mm钻杆。

④针对井身轨迹不易控制，采取了如下工程技术措施：

A．勤搞短起下钻。一般每钻进150m左右就搞一次短起下钻，短起下钻杆数以起下无显示为止；

B．详细了解邻井在钻进过程中遇到的问题，提前预测地层走向，下入合理的钻具结构，优化井身轨迹。

(2)钻头选型及钻进参数优化

①直井段，由于地层相对比较松软，选择了非金属密封的HAT127钻头。钻进参数在保证防斜打直的情况下，采用钻压：50-160kN，转速：120-180r/min，排量：60-55L/s。

②造斜段，由于造斜点地层浅，选择了非金属密封的HAT127钻头。钻进参数为：钻压：60-140kN，复合钻进时转速：80-100r/min，排量：55-60L/s。

③稳斜段，选择使用了上海中曼的（Φ311．2mm）5FPDC和天津大港的（Φ215．9mm）5FPDC钻头。钻进参数：A．Φ311．2mm：钻压：30-60kN，转速：60-100r/ min，排量：60L/s。B．Φ215．9mm：钻压：20-70kN，转速：60-70r/min，排量：32L/s。

表2 辛176-斜22井PDC钻头的应用

由上表可得，使用PDC钻头大大节省了起下钻时间，并提高了机械钻速，从而缩短了钻井周期，提高了效益。

其次，牙轮钻头应选取具有金属密封、掌背强化、附加保径、定向水平井专用钻头，如江汉的MD系列。从而延长钻头的使用时间，提高钻头使用的安全性。

(3)井壁稳定及井眼净化

在该井的施工过程中，从二开开始注重井壁稳定及井眼净化问题。每次处理钻井液前都取样进行实验，为处理钻井液提高科学依据，提高可靠性。

上部定向段，由于地层比较靠上，在设备仪器都正常的情况下，采取清浆钻进，扩大井眼，保证了下部大井眼长裸眼施工的安全。下部进入沙河街组后，针对该井有大段泥岩和疏松的砂质泥岩这一特点，加入0．03%的PAM和0．5%的正电胶，既保证了钻井液具有良好的防塌能力，又使其具有合理的流变性和触变性，并注意提高低剪切速率下Φ3，Φ6的值，严格控制钻井液的稠度系数小于0．6，有效地提高钻井液的携岩能力。钻进中严格控制钻井液失水和泥饼的摩阻，强化固控设备正常运转，针对砂子特别细的情况，使用150目的筛布，定期测量固相含量，严格控制含砂量，保证了施工的安全。

其次，在工程上采取了如下措施：

①加快接单根速度，坚持早开泵晚停泵的原则；②每钻完一根单根划眼1-2遍，提高了环空返速，适当地增大了井眼；③加强短起下钻的次数，特别是Φ311．2mm井眼，坚持100-150m短起下钻一次，每次起下钻以起到上次起钻之上没有显示为止；④单泵决不能钻进，泵上水不好不钻进，钻进时早开泵、晚停泵，尽量延长循环时间的方法。尽量提高钻井液排量，提高环空返速；⑤合理控制钻速，避免钻井液中钻屑含量过高；⑥增大钻井液排量，环空返速大于0．9m/s，减少下井壁岩屑的聚集和下沉；⑦尽量提高钻井液密度和粘度，提高钻井液的悬浮能力。

(4)摩阻、扭矩控制

在优化井身轨迹的基础上，从改善泥饼质量和润滑剂的润滑机理入手，采取了选用石墨粉、聚合醇、原油（前期18%以上，后期井里出原油达到了30%）等润滑剂；从简化钻具结构入手，尽可能使用常规钻具，并用加重钻杆代替大部分钻铤。在一定程度上控制了摩阻、扭矩，满足了现场施工的需要。

针对粘卡、磨阻扭矩问题，采取了如下工程技术措施：

①加快接单根的速度，接单根前作好准备工作，保证设备灵活好用；②循环或检修设备时，严禁钻具在井内静止，上下活动距离在一个单根长度之上；③及时混入原油等润滑剂，减小磨阻和扭矩；④控制好井身轨迹，减小狗腿度，达到减小磨阻和扭矩的目的。

此外，在三开后还采取了套管防磨技术，在造斜点以上每10柱一个、造斜段每5柱一个、斜井段每10柱一个防磨接头，有效地保护了技术套管；钻杆定期倒换，加重钻杆、钻铤和接头每次起下钻检查磨损情况、定期探伤或更换等措施，保证了钻具的安全使用，防止了井下复杂事故的发生。

总结

(1)大位移井由于井斜大，造成牙轮钻头偏磨严重，使用寿命短，在非砂砾岩体，应尽可能地使用PDC钻头。(2)在大位移稳斜钻进中，应尽可能使用常规钻具，避免使用井下动力钻具，以减少井下复杂事故发生的可能性。(3)高润滑性能、优质的钻井液体系是实现大位移钻井的保障。(4)造斜点前提，造斜点由设计的1500米降到1091米，使最大井斜角49．96由减小到47．55°，使后续施工难度相应减小。(5)加强钻具管理，定期检查、倒换、探伤和更换。

张磊（1991～），女，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，研究方向：钻井工程设计方向。

((责任编：卢凤英)

Well Drilling Technology of Xin 176-slanting 22 Large Displacement well

Zhang Lei

（Well Drilling Technology Research Institute, Sinopec Victory Petroleum Engineering Co., ltd, Shandong, 257000）

For the large displaced construction work of Xin 176-slanting 22 large well borehole and long naked borehole, this paper has taken collating from the aspects of track controlling, drill types, well drilling parameter optimization, well bore stability, borehole cleansing, friction resistance, torque control and technology casing protection etc., besides, it also has concluded the optimized fast well drilling technology suitable for the large displacement of well in this block.

large displacement；optimized fast well drilling；well bore track；borehole cleansing

T

A