高 銳

（大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院，黑龍江大慶163413）

水平井井徑擴大率過大，通常會形成分段大肚子井眼，常常導致起下鉆困難，通井過程中下放遇阻、上提遇卡，嚴重的會繼續(xù)出現(xiàn)井壁失穩(wěn)形成井塌，對后續(xù)下套管作業(yè)造成很大困難，甚至有可能導致一部分井段報廢，造成巨大損失。大肚子井眼通常形成于鉆進過程中，與地層巖性、工程措施、鉆井液性能有很大關系[1]。本文對汪深1-平4井典型案列進行分析，探討大肚子井眼形成原因及影響。

1 汪深1-平4井施工情況

1.1 汪深1-平4基本情況

汪深1-平4井位于松遼盆地東南斷陷區(qū)徐家圍子斷陷汪家屯構造，使用深層水平井水基鉆井液技術體系。施工起始井深2232m，完鉆井深4127m，井斜88.61°，方位344.27°，施工井段總計1895m，鉆進周期93d，完井周期131d。

直井段2232～2610m，進尺378m，純鉆時58.15h，機械鉆速6.5m/h；造斜段2610～3192m，進尺582m，純鉆時361.1h，機械鉆速1.61m/h；水平段3192～4127m，進尺935m，純鉆時361.1h，機械鉆速2m/h。

鉆遇層位有泉頭組、登婁庫組、營城組，主要巖性是暗紫色泥巖、泥質粉砂巖互層、雜質礫巖、凝灰?guī)r、流紋巖、角礫巖，鉆進過程中鉆井液性能穩(wěn)定，返砂正常，未出現(xiàn)井壁剝落、井塌、井漏等異常情況，測井前各次長起及鉆進中短起下順暢，無阻卡顯示。

1.2 汪深1-平4復雜情況

測井起下鉆順利，未出現(xiàn)任何阻卡顯示。測井后由于甲方遲遲不能確定完井方案，現(xiàn)場只能進行間隔通井措施?？傆嬤M行11次通井起下鉆，總間隔時間38d，前4次通井順利到底，自間隔17d后第5次通井開始出現(xiàn)復雜情況，具體為在3180～3240m、3380～3420m、3480～3510m、3760～3790m、3900～3960m 出現(xiàn)多次阻卡顯示，后續(xù)5～11次通井過程中反復出現(xiàn)阻卡情況，通井困難，遇阻最大30t，上提最大120t，有一次短時間卡死情況。在3900～3960m井段尤未難下，每次通井劃眼在此井段長達4～5h，但是通過之后剩余井段又下鉆順暢，后甲方經(jīng)過商議決定將3946～4127m井段舍棄，造成巨大損失。

經(jīng)與測井井徑圖對比，發(fā)現(xiàn)造成阻卡顯示主要集中在水平段，井徑擴大率平均16%，最高達到61%，形成了巨大的大肚子井眼。

2 復雜情況成因分析

2.1 鉆井液因素及采取措施

鉆進過程中鉆井液性能長期保持穩(wěn)定，各項參數(shù)正常，鉆進至4127m歷時3個月順利完鉆，完鉆時鉆井液性能參數(shù)1.20g/cm3，70s，失水1.8mL，塑性粘度26，動切力12.5，初終切4.5/12，含砂0.1，摩阻0.0437，固相：12%，性能優(yōu)異。

通井出現(xiàn)阻卡顯示后，鉆井液采取提高粘度密度措施，提高井壁穩(wěn)定劑加量，并配合工程在不同井段配稠漿舉砂，密切監(jiān)視振動篩返出情況。鉆井液性能調整后典型參數(shù)為1.22g/cm3，90s，失水1.6mL，塑性粘度28，動切力 21.5，初終切 5/15，含砂 0.1，摩阻 0.0437。每次遇阻劃眼時振動篩返出大量細泥砂，無任何細微剝落及掉塊返出；200s稠漿舉砂過程中返出細泥砂有所增加，根據(jù)鉆井液性能及返砂情況，判定井下無井塌現(xiàn)象發(fā)生。

2.2 工程措施因素分析

根據(jù)測井井徑圖顯示劃眼井段井徑最大達到11寸，出現(xiàn)不同段的大肚子現(xiàn)象，對比定向施工記錄發(fā)現(xiàn)，在鉆進過程中由于要定向工程師需要每根進行測斜擺工具面等情況會在一個地方停留時間過長，而且此井段平均鉆時過長，約1.02m/h，井下動力工具容易沖刷出大井眼[1]。

2.3 地層巖性因素分析

汪深1-平4井鉆遇層位有泉頭組、登婁庫組、營城組，主要巖性是暗紫色泥巖、泥質粉砂巖互層、雜質礫巖、凝灰?guī)r、流紋巖、角礫巖。劃眼層位主要是水平段，以泥質粉砂巖互層、雜質礫巖、凝灰?guī)r為主，其中泥質砂巖互層井壁經(jīng)過長時間空井浸泡，空井時間長達38d，靜態(tài)濾失量過大會導致井壁產(chǎn)生滲透性膨脹變的脆弱，通井時就可能刮落大量細泥砂。大量細泥砂經(jīng)鉆具推動沉積在大肚井眼部位，造成泥砂淤卡現(xiàn)象，下放時遇阻。下鉆到底循環(huán)時又在大肚井眼產(chǎn)生回流現(xiàn)象，泥砂淤回卡住鉆具，導致劃眼困難。

3 大肚子井眼對施工的影響

3.1 影響鉆井液攜砂效果

下鉆過程中鉆具掛落井壁泥砂，由鉆具推動至大肚子井眼部位，由于泥砂松軟推擠過多會產(chǎn)生遇阻現(xiàn)象，開泵循環(huán)后鉆井液在井徑擴大部位產(chǎn)生回流，又將大量泥砂淤積在井徑擴大部位，泥砂不能被鉆井液有效帶出，反而會反復沉積。起鉆時井壁壓力減小，泥砂就會包裹住鉆具產(chǎn)生淤卡現(xiàn)象，導致上提下放困難。

3.2 造成井壁失穩(wěn)

大肚子井眼部位由于堆積泥砂多，吞吐效應更明顯，井壁承壓變化較大，容易導致井壁失穩(wěn)。特別是水平段大肚子井眼上部，開泵時泥砂堆積，停泵后泥砂回落，井壁壓力變化更大，井壁巖石應力變化很容易達到臨界值[2]而產(chǎn)生大面積剝落或掉塊導致井塌，使施工情況更加復雜。

3.3 通井下鉆困難

在大肚子井眼部位，尤其3900～3960m井徑過大，通井下鉆時鉆頭很容易扎進大肚子井眼造成下放遇阻，反復劃眼不能通過，偶爾通過之后后續(xù)通井又重復在此部位遇阻，造成很大困難。特別是鉆頭大肚子井眼后，操作不當可能會劃出新井眼來，造成復雜情況進一步惡化，下步施工無法繼續(xù)。

4 結論

通過汪深1-平4井復雜情況分析，可以得出水平井大肚子井眼形成主要有3個方面的因素：①鉆進過程中鉆頭因特殊原因井段停留時間過長，動力鉆具經(jīng)過鉆井液高壓傳動[3]擴大井眼；②井壁空井浸泡時間過長，靜態(tài)濾失量太大，使井壁巖性產(chǎn)生滲透性膨脹而造成井壁酥脆，通井刮出大量泥砂造成井壁擴大；③鉆井液濾失量過大或密度不足，是井壁產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，部分井段井壁剝落而產(chǎn)生井徑擴大。

通過對汪深1-平4井復雜情況的分析，為后續(xù)其他水平井施工提供借鑒，盡量避免出現(xiàn)大肚子井眼現(xiàn)象，減少施工復雜情況的發(fā)生。

[1]張坤，李明華，等.快速消除井眼中“大肚子”危害的鉆井液技術——在廣安地區(qū)鉆井中的應用[J].天然氣工業(yè),2007.

[2]龔杰.井徑變化的影響因素與固井水泥注灰量的關系[J].油氣田地面工程,2003.

[3]周英操，翟洪軍，等.欠平衡鉆井技術與應用[M].石油工業(yè)出版社,2003.