大北12—斜29井施工过程及技术难点解析

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：大北12-斜29井主探含油层位为沙河街组沙二段，井身结构为五段制井，造斜点浅、斜井段长和井身结构复杂等突出问题，给钻井施工带了巨大困难。针对该地区的地层特点，现场施工针对地层的变化，优选钻头选型，做好渗透层防漏工作、钻井液的处理，优化钻具组合，加强井身轨迹控制，为加快该井施工速度提供了技术保障。

关键词：五段制；井身结构；优化钻具；钻井液

1 地质概况及工程设计

大北12-斜29井地理上位于山东省滨州市无棣县境内大王北油田，构造上位于济阳坳陷车镇凹陷大王北鼻状构造带大37断鼻构造大37块西北部，钻探目的为完善大37块注采井网，提高区块水驱储量控制程度和动用程度，提高油藏采收率，埋深一般在2760-3140m。钻井过程中，馆陶组上部地层成岩性差，易坍塌，馆陶组底部存有大段白色砂砾岩-渗透层；东营组地层岩性主要以泥岩为主，易缩颈，与馆陶祖间有断层；东营组下部地层构造复杂，地层倾角大，造成轨迹控制难度加大。

2 现场施工

2.1合理钻头选型

馆陶组底部有砾石层，二开第一只钻头使用HAT127钻头，钻完直井段，再用新HAT127钻头定向，钻穿馆陶组底砾岩，捞砂无砾石，无蹩跳后，起钻更换四刀翼易于定向PDC钻头。

2.2 防键槽卡钻

（1）防轨迹差造成的键槽

优化井身轨迹，严格控制增斜段井段全角变化率≤15°/100m，降斜井段全角变化率≤10°/100m。

（2）防斜井段井眼不规则造成的键槽

钻井液具有良好的护壁性和防塌性，严格控制井眼扩大率，避免上部地层泥岩与砂层互层段，出现“糖葫芦”井眼，造成泥岩和砂层的交界面形成键槽；

（3）破键器的使用

钻具组合上部加入欠尺寸修壁器，定向施工中，利用旋转钻进，有效对上部地层井眼处造斜点及全变化率较大的井眼修整，同时有效修整上部地层泥岩互层段已形成键槽，做好钻具记录，定期、定井段搞好短起下钻，调整修壁器位置。

2.3井眼轨迹控制

（1）现场施工钻具组合

①造斜、增斜段（井段1650-1801.94m）钻具组合：Φ215.9mm PDC+Φ172mm（1.25°）动力钻具+Φ177.8mm无磁钻铤×1根 +MWD +Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

②稳斜段（井段1801.94-2645.98m）钻具组合：Φ215.9mm PDC+Φ172mm（1.25°）动力钻具+208mm扶正器+Φ177.8mm无磁钻铤×1根 +MWD +Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

③降斜段、稳斜段（井段2645.98-3221.80m）Φ215.9mm PDC+Φ177.8mm无磁钻铤×1根 +Φ177.8mm钻铤×1根 +Φ210mm扶正器+Φ127mmHWDP×15根+Φ127mmDp

（2）井眼轨迹控制注意事项

①优化井身轨迹

通过延长稳斜段，降低全井最大井斜，同时减少了降斜段，降低降斜段的降斜率，有助于井身轨迹圆滑，减少复杂情况发生[1]；

②浅层定向，上部地层松软，成岩性差，钻时快，造斜率低。

选用牙轮钻头，有助于优化钻井参数，提高定向效果；

③降斜段轨迹控制

钟摆钻具的使用，克服复杂井型钻具传压困难、滑动钻进机械钻速等问题；合理选择钟摆钻具中扶正器的尺寸，以保证足够的钻头侧向力，实现降斜；定向降斜钻具选用高转速牙轮钻头，优化钻井参数，有利于钻具传压，保证降斜效果。

2.4钻井液技术的现场应用

本井选用强抑制聚合物钻井液体系，钻井液体系具备良好的携岩、防塌、防卡、保护油气层、防油气污染等能力。

（1）东营组上部地层钻井液处理措施

二开直接小循环钻进，混入一开泥浆钻出表层套管鞋，防止套管鞋处井径过大，水泥环脱落，造成后期复杂。利用清水和固控设备控制基浆密度<1.10g/cm3，待钻井液有一定粘、切（28～30s）后，加入聚合物（0.2～0.3%），控制地层造浆，密度在1.10g/cm3以内、粘度35s左右，第一只钻头起钻前加入（1t～1.5t）增粘降滤失剂，适当降低钻井液失水量（或提前配膨润土浆混入）、调整粘度45s左右，造斜点、增斜段钻井液性能有良好的护壁性，同时优化钻井液流变性，保证井眼规则，防止松软地层坍塌，井眼扩大率控制在10-15%。

斜井段加入3%液体润滑剂提高证钻井液的润滑性，随着井深的增加及时补充润滑剂，使其含量保持在3%以上，确保斜井段的安全、快速钻进。

在钻至馆陶组中下部时，逐步控制API滤失量，提高PH至9，加入1-2%天然高分子降滤失剂或LV-CMC，控制在失水10-15ml以内，钻井液粘度维持在35-40s。

进入东营组之前，加入0.5%钻井液用胺基聚醇，1～1.5% 钻井液用天然高分子降滤失剂提高钻井液的抑制性和防塌能力。进一步降低失水，将API滤失量降至5ml以内，调整性能参数为基浆密度1.12～1.13 g/cm3，钻井液粘度维持在40-45S，API中压失水<5ml，PH值（9～9.5），维持钻井液膨润土含量在35～45g/L， 含砂量在0.3%以内。

沙河街井段（1450～1740）m

（2）沙河街组钻井液以防塌、润滑、保护油层为主。

该体系主要材料配方为：上部井段泥浆+0.5%胺基聚醇+（1-1.5）%天然高分子降滤失剂+（1-1.5）%铵盐+（2-3）%油基润滑剂。

其他：氢氧化钠、塑料小球、加重剂等

为确保钻井液的抑制性及防塌能力，钻井液维护按体系配方，钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计要求。

钻至目的层井段要密切注意钻井液性能变化，根据井下实际及时调整钻井液密度。钻井液性能：密度1.12～1.15g/cm3、粘度45～50s、APIFL<5ml、塑粘15～20mPa.s、动切8～10Pa、初/终切3～5/8～10Pa、ph9.5

钻进过程中，要注意观察井口返浆情况、振动筛上的岩屑返出、岩屑形状的变化，随时调节钻井液性能，提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。

沙二段的红泥岩造浆较强可加大聚合物浓度，增强钻井液的抑制性并配合稀释剂调整钻井液流变性。

3结论

（1）钻具组合加入破键器和优选钻井液体系，有效防止键槽卡钻；

（2）降斜段采用“钟摆钻具”降斜，合理选择扶正器的尺寸，来满足降斜率需要；同是常规钻具的使用，有效解决了定向钻具在滑动钻进中，传压困难，井身轨控制能力差等问题；

（3）强抑制聚合物钻井液体系满足本区块施工井的需要；

（4）现场优化井身轨迹，加强对井身轨迹控制能力，同时减少滑动钻进井段，提高了复合钻进井段，提高本井的生产时效；同时增加稳斜段，降低全井井斜，减少降斜段，井眼轨迹圆滑，避免此生复杂情况发生。

参考文献：

[1]《大北12-斜29工程設计》

[2]吕贵州，定向井的井身轨迹控制[J]；陕西煤炭；2010年01期

[3]裴建忠，王树永，胜利油田钻井液工艺技术 东营 中国石油大学出版社 2009.10