苏里格气田小井眼侧钻水平井钻井提速技术

张哲

摘 要：小井眼开窗侧钻水平井钻井技术是降低老油田开发成本，提高油气井采收率的有效手段。本文介绍了苏里格地区小井眼侧钻水平井成熟的技术应用，对同井型施工提供重要借鉴意义。

关键词：小井眼侧钻水平井;钻井技术;氯化钾泥浆体系

1 本井基本情况

苏10-39-49CH井是长城钻探布置在苏10区块的一口小井眼侧钻水平井，设计井深4045.79m，该井于φ139.7 mm套管开窗，开窗位置2935m，φ118mm钻头完成全井段钻进，设计靶前位移300m、水平段长600m。

2 施工难点

2.1 窗口位置较深，开窗难度大

因本井属老井再施工，无法确定套管是否变形。导斜器下不到位置或因下钻激动压力较大提前坐封;导斜器无法丢手或开窗后套管无水泥，导致钻头打套管等复杂情况。

2.2 轨迹控制难度大

因开窗位置較深，造斜段较短。A点靶前位移较大，要求造斜段定向曲率较高;钻具内径小、易弯曲，环空压耗较高，仪器故障率较高。

2.3 环空憋堵严重，泵压高、携砂困难，对泥浆处理提出更高要求

因小井眼环空间隙较小，环空压耗较高（施工后期泵压可达到25-26MPa）。水平段在石盒子组平推。石盒子组地层不稳定，不仅易吸水发生垮塌，同时泥岩段溶洞裂缝极其发育，处理好石盒子组井漏和井塌的矛盾是保证井下安全的关键技术。另外由于钻具和井壁的环空间隙最小处只有8mm，泥浆排量低、上返速度慢，进尺快，满足不了大排量携砂的需要，造成岩屑输送困难，给施工带来了隐患。

3 施工技术措施

3.1 开窗技术措施

根据苏10-39-49井情况，选择在2935m处开窗。位置位于石千峰组中部，地层稳定，固井质量合格。开窗位置选定距离套管上下接箍各3m，保证了开窗的连续性。为解决因套管变形，导斜器无法下到底的问题，在回填封堵炮眼后，下入刮管器+通井规刮洗通套管。确保导斜器顺利下到预定位置。下入斜向器前在井口提前摆好方向、锁死转盘、控制下放速度不得超过0.5m/s，防止因下钻速度较快或下钻遇阻造成导斜器提前坐封。采用憋压丢手和机械丢手双保险式斜向器，确保斜向器顺利坐封丢手。开窗作业严控开窗钻压不超过20kN，转速20-30r/min，注意振动筛返砂情况，判断开窗进度。

3.2 造斜段施工措施

造斜井段下入1.75°螺杆满足下部5-6°/30m的造斜要求。为解决钻具偏心弯曲变形大，滑动钻进加压困难的问题，采用φ88.9mm G105内外加厚特制钻具，以扩大环空间隙。结合测量仪器和马达的性能特点，确定最佳的泥浆排量10L/s、上返速度超过1m/s，钻进泵压高出离底泵压2-3MPa，使仪器、马达一直处于最佳的工作状态，以达到延长马达寿命、同时达到充分携砂、彻底净化井眼的效果。采用MWD超小仪器导向钻井技术钻进，提高轨迹控制的质量和精度，提高钻井施工安全和效率，同时为完井作业的顺利进行打好基础。根据施工的需要合理选择MWD超小尺寸井下仪器的各配件，采取多种措施控制脉冲信号强度，使信号既在地面仪器可分辨的范围内正常工作，又不至于因信号过强损坏井下仪器，控制钻进参数，保证仪器不因泵压过高或井下振动较大影响仪器信号，以确保钻井施工正常进行。

3.3 水平段施工措施

水平段下入φ95mm1.0°螺杆配合114mm球扶稳斜，水平段钻进以复合钻为主，提高机械钻速。根据井眼轨迹和靶点控制随时调整钻进参数。每钻进完一个单根，慢速划行一次以扩大井眼。根据钻进携岩情况，定期进行短起下钻作业，破坏岩屑床，保持上部井眼畅通无阻。

4 钻井液性能优选，保证井壁稳定

由于118mm小井眼侧钻水平井裸眼长，造斜段泥岩不稳定，环空间隙小，易垮塌，携砂能力差等特点。优选GWSSL-Ⅱ氯化钾体系泥浆：该泥浆体系具有支撑能力强、抑制泥岩垮塌、泥饼质量好、泥饼薄而致密、定向不易托压等特点。

改变以往依靠物理支撑（提高密度支撑平衡井壁），通过KCL泥浆体系的抑制性的化学支撑方法，攻克石盒子组又漏又塌的难题;强调泥浆的封堵性和润滑性，优选HL-CARB（超细碳酸钙）进行封堵;考虑到侧钻水平井裸眼段较长，定向段轨迹控制要求高等特点，在定向段开始之初便配合固体润滑剂和液体润滑剂补充到位，后期根据试验和现场实际情况随时调整添加，确保井下生产安全。

本口井在苏里格区块首次尝试“低粘、低切、低密度”三低的泥浆性能，可保证钻井施工快速完钻，同时解决因钻井液性能造成的泵压过高的问题。因石盒子组造斜井段泥页岩较多，小井眼裸眼段长达1300m，对于钻井施工速战速决尤为重要，即赶在泥岩水化膨胀之前完钻。为解决环空间隙小，低粘切造成的携砂困难的问题。主要依靠短起下钻破坏岩屑床，严格落实每钻进100m或每24小时一次短起下。短起下钻到底或每钻进50m注入黄原胶扫塞，依靠稠塞携砂。不以钻井液参数作为衡量性能的唯一标准，以短起下钻和返砂情况作为泥浆处理的最重要评价标准。

5 应用效果

该井于2935m开窗，钻至4130m完钻，水平段长600m，钻井周期16.06天，平均机械钻速4.34m/h，打破区块最短施工记录。

6 结论和建议

①苏里格区块小井眼侧钻水平井施工选用GWSSL-Ⅱ氯化钾“低粘、低切、低密度”泥浆体系为施工的安全连续性提供了重要保障;②小井眼开窗工艺技术，较为成熟的在苏里格区块应用，为老井提高采收率提供了有力保障;③小井眼泵压依旧很高，水平段后期泵压依旧高达22-23MPa，下一步还需要研究泵压过高的对应措施。