馮翠(延長石油(集團)油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

延長油田水平井錄井工程參數(shù)監(jiān)測及預報技術

馮翠(延長石油(集團)油氣勘探公司，陜西 延安 716000)

開展水平井錄井技術研究對延長油田水平井的推廣有重要作用，而工程參數(shù)監(jiān)測及預報是錄井技術的重要內(nèi)容。本文綜合研究了延長油田水平井鉆井過程中不同工程參數(shù)異常所反映的工程情況，可有效保證鉆井的安全生產(chǎn)。

工程參數(shù)；錄井技術；水平井；延長油田

水平井技術已成為國內(nèi)外新油田開發(fā)、老油田挖潛、難動用油藏提高最終采收率的重要手段。近年來，延長油田水平井開發(fā)技術發(fā)展迅速，然而，要在延長油田進行水平井開發(fā)技術的推廣應用，必然需要進行水平井錄井技術研究，以保證鉆井安全生產(chǎn)。

1 工程參數(shù)監(jiān)測

錄井過程中主要對起下鉆、鉆進和劃眼期間的工程參數(shù)的監(jiān)測，具體有鉆壓、懸重、扭矩、鉆時、大鉤高度、鉆盤轉速，立管壓力、泵沖等參數(shù)。

1.1 起下鉆過程的監(jiān)測

起下鉆過程中容易出現(xiàn)遇阻、遇卡、斷鉆具、錯井深等現(xiàn)象，應密切監(jiān)測懸重、扭矩、大鉤高度、泵壓、立柱(或單根)號等參數(shù)變化情況。

1.2 鉆進和劃眼期間的監(jiān)測

鉆進和劃眼期間容易發(fā)生鉆具刺、鉆具斷、掉鉆頭、水眼堵、溜鉆或頓鉆、卡鉆、鉆井設備故障等現(xiàn)象。在這期間應密切監(jiān)測泵壓、懸重、扭矩、排量、鉆壓、鉆時、鉆盤鉆速、大鉤高度、巖屑等參數(shù)的變化。

2 工程參數(shù)異常預報

工程參數(shù)能及時反應井底的鉆井工具或地層的變化，在錄井過程中，利用參數(shù)的變化準確判斷異常情況，并及時匯報、處理，對鉆井安全生產(chǎn)有重要作用。

2.1 遇阻、遇卡、卡鉆

下鉆遇阻、起鉆遇卡通常與砂巖縮徑、泥巖垮塌及井斜度有關。下鉆遇阻和上提遇卡時負荷表現(xiàn)剛好相反，下鉆遇阻大鉤負荷的小于鉆具實際負荷，上提遇卡則大于鉆具實際負荷。如果鉆具既不能上提，又不能下放時則發(fā)生卡鉆。

(1)起鉆遇阻。在起鉆過程中，在井下鉆具的剛體積不斷減少，懸重逐步下降，當由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，起鉆時大鉤負荷的持續(xù)增加，大于鉆具的實際懸重，發(fā)生起鉆遇阻。(2)下鉆遇阻。在下鉆過程中，在井下鉆具的不斷增加，懸重逐步增加，當由于砂巖縮徑、泥巖垮塌及井身斜度等因素的影響，下鉆時當大鉤負荷下降時，鉆具實際懸重大于測量懸重值，表明發(fā)生遇阻現(xiàn)象。(3)鉆進過程中卡鉆。鉆進過程中上提鉆具，懸重增加，繼續(xù)上提鉆具，懸重繼續(xù)增加且遠大于鉆具的實際負荷，下放鉆具鉆頭未至井底前，懸重降低，發(fā)生鉆具上不能提、下不能放的卡鉆事故。

2.2 鉆具刺漏、泵刺漏預報

(1)鉆具刺漏。鉆具刺漏的原因有很多，比如鉆具陳舊、鉆井液腐蝕、較大幅度的鉆柱扭轉速度變化、鉆進中泵壓較高等。鉆具刺漏現(xiàn)象發(fā)生的明顯特征為泵沖不變，泵壓緩降。(2)泵刺漏。鉆進中的泵刺漏所表現(xiàn)的工程參數(shù)與鉆具刺漏相似，都具有泵沖不變，泵壓緩降的特點。

2.3 斷鉆具預報

當懸重突然下降，并且遠遠低于鉆具正常值，此外，還出現(xiàn)泵壓下降、扭矩波動、轉盤轉數(shù)提高以及出口流量增加等現(xiàn)象，基本可以判斷為斷鉆具。(1)起下鉆過程中斷鉆具。鉆具陳舊且鉆具刺漏也未及時發(fā)現(xiàn)；發(fā)生溜鉆、頓鉆導致扭矩迅速升高；起鉆時提拉力度過大等，都可能使鉆具發(fā)生斷裂。斷鉆具時的直接表現(xiàn)為懸重突然下降且遠低于正常值，此外，伴隨泵壓下降、扭矩波動、轉盤轉數(shù)上升以及出口流量增加的現(xiàn)象。(2)鉆進過程中斷鉆具。鉆進過程中鉆具斷裂現(xiàn)象與起下鉆過程中基本一致，其原因主要有：鉆具陳舊，鉆進時鉆具刺漏未及時發(fā)現(xiàn)；發(fā)生溜鉆、頓鉆導致扭矩迅速升高；起鉆時提拉力度過大等。

2.4 鉆頭故障預報

通常表現(xiàn)為扭矩值增大，扭矩波動幅度增大，機械鉆速降低。下鉆過程中防堵措施未做到位、鉆進時鉆井液存在大量大顆粒物體堵死水眼。掉水眼主要原因與水眼安裝不到位，導致鉆井液沿周邊刺漏后將水眼刺掉。當鉆遇泥巖地層，特別是厚度較大時，鉆頭選型以及轉盤轉速、泵壓、鉆壓等參數(shù)搭配的不合理，鉆頭發(fā)生泥包現(xiàn)象。此后，出現(xiàn)機械鉆速降低、扭矩變小、扭矩波動變小等現(xiàn)象，扭矩曲線較鉆頭沒有泥包時平滑。

(1)下鉆后堵水眼。下鉆過程中未采取較好的防堵措施，鉆井液大量固體顆粒堵死水眼，具體表現(xiàn)為下鉆途中或下至井底時開泵循環(huán)，泵壓不斷升高，且停泵后不降或下降非常慢。(2)鉆進過程中堵水眼。鉆進時堵水眼現(xiàn)象的原因一般為鉆井液大量固體顆粒堵死水眼。現(xiàn)場表現(xiàn)為泵沖不變、泵壓升高且停泵后不降或下降非常慢。(3)掉水眼。掉水眼時常常是水眼安裝不到位，鉆井液沿水眼周邊刺漏，最后刺掉水眼。通常表現(xiàn)為開始時泵壓緩慢下降，刺漏到一定程度時泵壓突然降低，水眼刺掉，泵壓不再下降，此時如果繼續(xù)鉆進則會發(fā)生轉盤扭矩鱉跳，鉆速降低。(4)鉆頭泥包。鉆頭泥包常常是未循環(huán)開的鉆井液藥品和巖屑包住鉆頭。通常表現(xiàn)為排量不變而泵壓緩慢上升。(5)鉆頭壽命終結。鉆頭終結通常表現(xiàn)為扭矩值增大，扭矩波動幅度增大，機械鉆速降低。對于PDC鉆頭，在壽命終結階段，一般表現(xiàn)為扭矩減小且波動幅度變小，同時鉆時變慢。

3 結語

本文從工程參數(shù)監(jiān)測的意義著手，系統(tǒng)總結了延長油田水平井鉆井過程中工程參數(shù)監(jiān)測及預報情況，保障了鉆井安全生產(chǎn)，對延長油田水平井鉆井技術的推廣有重要意義。

[1]宋慶彬,王長在,程昌茹，等.工程錄井技術及其普遍與深化應用[J].錄井工程,2016,27(3):1-5.

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