大52区块五段制定向井优快钻井技术

徐世辉

（中石化胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司 山东东营 257200）

摘 要：本文通过对我队施工的大北24-斜21同台井的现场资料分析，对大52区块五段制井的特点及难点进行了分析，并从应用PDC钻头及合理使用牙轮钻头，优选钻井液体系、以及井眼保护措施等方面给出了优快钻井技术方案，形成了一套高效的钻井模式。使该区块5口井实现了安全、快速、优质钻井，缩短了钻井周期，降低了钻井成本，对今后该区块钻井作业具有一定的指导意义。

关键词：五段制井；轨迹控制；钻井液

引言

大52区块位于济阳坳陷车镇凹陷大王北鼻状构造带大52鼻状构造中部。地层各层厚度大约为：平原组310m；明化镇组620m；馆陶组740m；东营组1050m；沙一段350m；沙二段440m。其中平原组地层岩性为粘土、砂质粘土、松散砂层，地质极软，可钻性强；明化镇组地层岩性为泥岩、粉砂岩，地层极软到中软，可钻性强，底部易吸水膨胀；馆陶组地层岩性为棕红色泥岩、灰白色砂砾岩互层，地层中软到软，可钻性强，有不同程度的渗漏，底部的砂砾岩对钻头有损坏作用；东营组地层岩性为棕色及灰绿色泥岩、灰白色砂砾岩互层，可钻性强，钻速低于以上地层；沙一段为油泥岩、细砂岩、含砾砂岩不等互层、块状砂岩、灰质砂岩、灰质泥岩、油页岩、页岩；沙二段为滨浅湖相沉积，岩性主要为细砂质粉砂岩、粉砂质长石砂岩，少量岩屑砂岩。

一、一开

（1）444.5mm×320m

钻头选型及水眼：P2、水眼16*3、一开完立压10MPa

200m后双泵打钻，开始划眼。打完搞短起下至钻铤，若有明显遇阻卡显示，再搞一遍短起下钻，保证下套管顺利。

二、二开直井段：馆陶组底部-东营组顶部有砾石层

（1）同台井第一口大北24-斜21井直井段施工中，我队选用的是型号为HJ437G的镶齿牙轮钻头，钻进时岩屑中砾石并不是很多，多于褐灰色泥岩层交错出现。钻头选型及水力参数（HJ437G钻头、 Ф10mm*3水眼、立压20MPa，钻头压降11.79MPa），钻至1710m后钻时变慢起钻。起出后，钻头内齿全部脱落，外齿磨损严重，轴承完好，轴承较好。

根据实钻情况，我队第二口井开始大胆选用HAT127钻头。钻头选型及水力参数（HAT127钻头、 Ф10mm*3水眼、立压20MPa，钻头压降11.79MPa），钻至1723m后钻时变慢起钻。起出后，钻头牙轮磨损较严重，轴承较好，也打穿了砾石层。

因此，综合比较，选用HAT127钻头。

（2）钻具结构（小塔式钟摆）：18米扶正器（214mm）。

（3）泥浆方法：双路循环，PAM胶液维护；进入馆陶组后，有渗漏，注意观察好液面，跟足水。

（4）特殊措施：首先，扫完塞后吊打6根；1300m后有流砂层，跟不上压，注意吊打；1650m开始，进入砾石层，注意扭矩，坚持吊打，观察好钻头情况，钻时明显变慢后起钻。

（5）起钻投多点：根据5口井的多点情况，都是往210-220度方向斜，井斜角控制在1.5度内，水平位移在5-10m。

三、直-增-稳段

（1）在1710米下入PDC钻头，利用PDC钻头+动力钻具+205mm扶正器，实现定向、复合一趟钻，本井钻头选择了海胜生产的M4365FL钻头，水眼采用了Ф12mm*4的方式，选择四刀翼PDC钻头的原因是工具面相对稳定，方便定向。

通过采用近螺扶钻具组合，解决以下两个问题：

A.控制井身轨迹，使轨迹变化平滑；

B.利用螺旋扶正器修井壁，保证井眼规则。

（2）根据多点情况，定1根，提前扭方位，保证正位移。

（3）提前10-50m开始定向，定1根半，复合1根半，（10度/100米）。造斜点2050m，定到2200m，15度，（设计最大井斜20度，2950m开始降斜），复合钻3根（2230m）看井斜变化趋势。若增，可以不用定了；若减，定到22度2300m。注：井斜大了，可以早下降斜钻具；井斜小了，后期不好定，工具面不穩、托压，且动力钻具使用时间长。因此，井斜可以稍微大点。复合钻进，勤跟测斜情况。

（4）泥浆处理要点

a.泥浆比重执行设计下限，加重采用加重漏斗加重，加重幅度每周不超过0.03g/cm3。

b.东营组中下部（2700m）开始大幅度处理泥浆，用防塌剂，降失水剂等处理泥浆，失水降至4mL，缓慢加重至1.20 g/cm3，为进入沙河街做准备。起钻前比重加至1.25 g/cm3。

四、降斜段：轨迹难控制

根据上趟钻的定向情况，在井深2800m后难于定向，工具面不稳，托压憋泵。故降斜段中采用常规钻具组合：M5355L钻头+φ178mm钻铤+φ214mm扶正器+无磁钻铤+φ205mm扶正器。该钻具结构降斜效果良好，8～10度/100m。双扶正器组合可以减少方位的漂移。从这五口井可以看出，完钻时方位均往50度方向靠，与设计方位可能偏差较大。

五、完井阶段

为保证电测一次成功，完钻后搞两遍短起下钻，沙河街组封塑料小球、土粉或润滑剂。我队施工的这个同台井电测均很顺利。电测完通井时可以回收塑料小球，重新封井底，保证了下套管的顺利进行。

六、结论

综上所述，可以得出以下几点认识：

（1）直井段的防斜是井眼轨迹控制的第一步，应尽量打直，若直井段井眼轨迹偏差过大，势必要对后续工作计划作局部修改，造成被动。采用塔式钻具组合，选用合适的钻井参数和合理的技术措施，可有效防止井斜。

（2）由于是五段制井，井眼轨迹复杂，特别在降斜段附近易出现键槽，对后期起下钻、完井作业造成困难。因此在定向段使用近螺扶钻具组合，且有必要在底部钻具组合上端加上一个欠尺寸扶正器或破槽器。

（3）钻进过程中，钻屑在造斜段及降斜段向下井壁沉积，在井斜较大的造斜段及降斜段，钻具与井壁的接触面较大，会增大钻具的摩阻和扭矩，造成旋转钻具和起下钻时摩阻较大，因此钻井液必须具有良好的悬浮携带性和良好的润滑性，以防粘卡发生。通过短起下钻清除岩屑床，及时将井内的岩屑携带出地面，保证井下安全。

（4）运用成熟的钻井技术是提高钻井速度的重要手段，但是如何灵活的应用这些技术，是一个科学的实践过程。只有提高操作人员的技术素质，并以科学严格的管理作保障，才能使先进的钻井技术在钻井施工过程中得以合理的运用，从而发挥其最佳效能，取得预期的效果。

参考文献：

[1]钻井手册（甲方）编写组，钻井手册（甲方）。北京：石油工业出版社，1990.

[2]刘希圣，钻井工艺原理。北京：石油工艺出版社，1990.