Power-V+扭力冲击器组合在X井的试验研究

龚小卫，阳君奇，姜忠南，包玲玉，程红伟

1中石油塔里木油田分公司勘探事业部，新疆 库尔勒

2中石油塔里木油田分公司油气生产技术部，新疆 库尔勒

3中石油长庆油田分公司第一采油厂，陕西 西安

1.前言

库车山前大北区块属于塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带，上部岩层存在较厚的砾石岩层，钻进过程中憋跳严重，钻速慢，井斜不能得到有效控制。X井三开设计井深4372 m，上部砾石层厚度达3370 m，开始运用斯伦贝谢的Power-V工具，井斜得到了有效的控制，但是钻速很慢，有效进尺少。X井通过将Power-V和扭力冲击器结合运用，井斜控制效果好，且钻速有明显提高。

2.扭力冲击器+Power-V配合使用的难点及解决办法

为了在提高钻速的同时保证井身质量控制井斜，X井首次在山前地区使用扭力冲击器配合Power-V一起钻进。使用过程中存在2个难点：① Power-V的工作原理是使用杠杆原理反向纠斜，需要近钻头效果才明显，而扭力冲击器是必须接在钻头上才能起作用[1][2][3][4]；② 现场使用的阿特拉新型钻头U616S，水眼为6个。按照现场提供的钻井参数，泥浆密度为1.76~1.85 g/cm3，排量为45~50 L/s，扭冲压降为2.5~3 MPa，若要保证Power-V压降3.4 MPa左右，可使用3个W18水眼，3个不装水眼。但本井段目前主要钻进泥岩，存在钻头泥包堵水眼的风险。若装6个W18水眼，则Power-V压降过高，工具入井后可能会发生刺漏，导致无法控制井斜并造成Power-V工具损坏，影响时效。因此需要确定扭冲的实际压降才能确认水眼的大小。为解决上述2个问题，做了以下工作：① 使用特殊的254 mm扭冲公扣接Power-V，母扣接钻头，减少一个变扣，使Power-V能更接近钻头，保证井斜控制效果；② 在井口对扭冲及钻头等进行钻进排量测试，实测扭冲及钻头压降。由测试结果(表1)可以确认扭冲工具实际压降为1.1~1.3 MPa；U616S钻头实际压降2.23~2.3 MPa。经过计算，调整优化U616S的6个钻头水眼，最终符合现场使用要求。

Table 1.The related testing data表1.测试的相关数据

3.X井扭力冲击器+Power-V使用效果

X井使用的钻具组合为311 mm U616s+254 mm扭力冲击器+311 mm POWER-V+变扣+311稳定器+228.6 mm浮阀+变扣+228.6 mm钻铤 × 1根+悬挂接头+变扣+311稳定器+228.6 mm钻铤× 2根+203 mm钻铤 × 15根+139.7 mm加重+139.7 mm钻杆。

2018年10月6日19：30下钻到底开泵循环正常。20：00开始造型后钻进，期间参数调整变化如表2所示，经过4次的参数调整后，最终调试后的钻进参数见表3。2018年10月19日15:30钻进至井深4180 m，由于连续3 m钻时超过50 min，机械钻速明显变慢。起钻检查工具和钻头。组合钻具纯钻时间175.2 h，进尺647 m，平均钻速3.69 m/h。检查起出工具及钻头情况如下：① 钻头。起出钻头泥包3道流道，水眼未堵，各刀翼齿无明显磨损，钻头新度95%；② 扭力冲击器。起出时外观正常，是否还能正常工作还需拆卸检验；③ Power-V。起钻前循环过程中，MWD仪器信号正常，测得井斜范围为0.2˚~0.3˚，证明Power-V仍正常工作。

Table 2.The adjustment of drilling parameters表2.钻进参数调整

Table 3.The adjusted drilling parameters表3.调试后的钻进参数

4.结语

X井首次尝试Power-V+扭力冲击器的组合钻进，单趟进尺647 m，纯钻时间175.2 h，平均钻速3.69 m/h，采用常规钻具组合的S井同井段平均钻速2.92 m/h，提高近1.26倍，且X井井斜控制良好，保持在0.2˚左右，节约钻井周期6~7 d以上。X井Powe-V+扭力冲击器钻具组合的成功应用为库车山前大北区块吉迪克组和苏维依组的钻井提速提供了有力的实践依据。