鄂尔多斯盆地杭锦旗区块水平井施工难点与对策

王超+曹霞+许艳雪+王群

摘 要：近几年随着钻井技术的日趋成熟，单井提高产量、降本提效的水平井技术已成为一项重要的钻井技术。在鄂尔多斯盆地杭锦旗区块钻井中以水平井开发为主。水平井钻井工艺中有几个因素至关重要：井斜，方位，垂深，靶前位移；尤其是在杭锦旗区块易漏地区，使得水平井施工更加困难，因环保要求落实泥浆不落地配套设施，泥浆固相含量高，净化难度大，导致定向困难。文章以JPH-11井为例为该区块水平井快速高效钻进提供参考经验。

关键词：鄂尔多斯；杭锦旗；水平井；钻井工艺；定向

水平井钻井技术是目前大幅提高单井产量，节约成本，提高效率的重要钻井技术。本文以鄂尔多斯盆地杭锦旗区块JPH-11井为例，以其适应性地质条件、钻井工程设计技术以及现场实施情况，为进一步在杭锦旗区块钻井提速提效提供参考依据。

1 工程概况

1.1 地质概况

JPH-11井位于内蒙古自治区杭锦旗锡尼镇察哈尔乌素，鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部，是一口气藏评价井。研究区内钻井揭露的地层自上而下为新生界第四系全新统；中生界白垩系志丹群，侏罗系安定组、直罗组、延安组，三叠系延长组、二马营组、和尚沟组、刘家沟组，二叠系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组，石炭系太原组、奥陶系以及太古界。钻井平均揭露地层厚度3300m，其中，二叠系下石盒子组气田为主要目的层。

1.2 井深剖面设计

井眼轨迹设计以有利于提高机械钻速、降低摩阻、着陆点的控制和水平段井眼轨迹调整为原则。实际钻井过程中，根据施工情况施工队可对造斜点井深、造斜段造斜率做适当调整，保证井眼轨迹平滑，保证A点符合地质设计和调整地质设计要求。井深剖面设计设计见表1。

1.3 井身结构及套管程序设计

一开采用Ф311.2mm钻头钻至401m，下Ф244.5mm套管，封固第四系黄土层和志丹群砂砾和泥岩互层易漏、易垮塌层。表层套管固井，要求水泥浆返至地面，保证固井质量。

二开采用Ф222.3mm钻头扫塞至2510.30m，主井眼增斜钻进至设计A靶，下Ф177.8mm技术套管固井，固井采用一次注水泥双凝水泥浆体系全井封固固井工艺。尾浆返至气层顶界以上300.0m，低密度水泥浆返至井口。

三开水平段采用Ф152.4mm钻头钻至设计B靶点，井身结构与套管程序设计见表2。

2 施工难点

（1）由于区块存在潜在严重漏失特征，该井邻井钻井过程中易发生严重漏失。

（2）井壁不稳定，出现起下钻不顺畅。

（3）斜井段45°-65°形成岩屑床。

（4）钻井周期长，泥浆中的有害固相含量高。

（5）井底温度高（110-130摄氏度）、钻井周期长，导致泥浆易老化。

（6）泥浆中的气泡含量高，多为“针眼”泡对泥浆的性能影响严重，还极难去除。

3 复杂情况对策及技术措施

（1）从施工情况来看，出现漏失的井段多在刘家沟组，且都处在砂岩及泥岩的交接位置。漏失的类型也都不一样，有砂岩渗透性漏失，也有岩层交接不好造成的裂隙性漏失。对于漏失主要采取预防为主的解决办法。

a.在快进入刘家沟组时随钻加入单项压力封闭剂、沥青类药品和小颗粒的复合暂堵剂，对漏失进行预防。

b.在漏失量大未出现失返情况时，可以用预水化24小时，含量12%左右的稠坂土浆备用，堵漏时配合超钙、单封等小颗粒的材料进行随钻堵漏。

c.漏失严重出现失返，可下入光钻杆，用配有单封及大小颗粒配比合理的稠坂土浆对漏层进行封堵。具体操作时可采用单凡尔小排量“挤”的方式对漏层进行封堵，挤入地层量控制在5-10m3。也可采用井内环空反循环承压不超3Mpa的方式静止堵漏。（关井堵漏方法交代清楚）

（2）杭锦旗工区的水平井目的层井下地层的应力释放通常会造成井壁的剥落或垮塌。对于井壁失稳可采取：

a.提高井浆的抑制性，防止地层土分散导致的井壁失稳。

b.在井内没有漏失的情况下，钻进时观察井内岩屑返出情况，如返出掉块呈增大增多趋势，将比重尽量提到设计上限。根据现场施工的情况看比重维持在设计上限，能有效控制地层的应力释放，杜绝井壁失稳。

c.提高强封堵药品的使用量，从而有效的对地层裂隙进行封堵，防止裂隙内填充的土相水化膨胀导致的井壁失稳。这里提到的强封堵药品主要是含量大到50%以上的沥青类。

（3）水平井周期长，由于进尺的不断增加，井浆内的有害固相含量也随之增加。有害固相含量的增加，对泥浆性能的影响极其严重：造成动塑比失调，携岩性降低；磨阻和扭矩增大，定向钻进及起下钻困难；泥浆性能可控性差。对于有害固相的控制采用以下方法较为合理：

a.充分使用好振动筛，保证使用率大到100%。在进入造斜井段后，采取80-120目筛布配合使用的方式，从第一级固控开始尽量去除泥浆内的有害固相。

b.除砂除泥器的使用也要尽量大到100%，当然前提是保证对有害固相去除效率的情况下。

c.提密度之前保证固控设备全力运转，尽量减少泥浆中的劣质固相，提密度至1.22之前，保证振动筛、清洁器、一台离心机全力运转。对于非加重浆，离心机的使用率要大到100%；而对于加重浆，应尽量做到1-2周/班，有害固相去除后，比重降低应及时调整回原比重。

d.固含、含沙的测定严格遵循操作规程，取样时应该舀取从振动筛出来未通过除砂器的井浆。

4 认识及建议

（1）鉆井作业方在施工中要做好井漏预防及堵漏相关储备，刘

家沟地层要低密度、适当降低排量钻进，进入双石层要及时调整钻井液性能，严格控制失水，加强钻井液的抑制性能，确保着陆及水平段施工顺利。

（2）二开斜井段按照设计要求控制好钻井液密度，维护好钻井液性能，做好井壁稳定工作。

（3）加强泥浆润滑性方面，具体做法是：首先加强润滑剂的加量；其次是润滑剂之间的配合使用。在定向井中一般定向时要混入废机油，废机油有很好的润滑性。

（4）若老化严重时，应适当替换部分井浆，重新激活井浆的活性。

参考文献

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