劉源

摘 要：每一口大位移水平井鉆井的成功與否關(guān)鍵取決于完美的井身軌跡設(shè)計，優(yōu)化的井眼軌跡設(shè)計不僅可以減小扭矩、降低摩阻、延緩鍵槽的形成。在對井眼軌跡控制的時候，不能僅僅以中靶為目的，要更多地為接下來的施工便利著想，確保井眼軌跡的盡量平滑，避免或者盡最大限度的降低出現(xiàn)螺旋井段。大位移井鉆井技術(shù)是伴隨著水平井、定向井逐步興起的一種高科技鉆井技術(shù)基本完全涵蓋了當(dāng)前鉆井界上最為先進的技術(shù)。當(dāng)前大位移水平井的位垂比是相對接近 1：1的水平井，為了最低限度降低和克服井下磨阻扭矩，充分優(yōu)化井眼軌道鉆井工藝設(shè)計、施工方案、鉆具組合、相關(guān)鉆井參數(shù)、以及對鉆井液泥漿性能調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)，從而實現(xiàn)對井眼軌跡的有效控制。

關(guān)鍵詞：大位移水平井；井身軌跡設(shè)計；施工關(guān)鍵技術(shù)

大位移井鉆井技術(shù)是指測深等于或大于垂深2倍的定向井或水平井，是定向井、水平井、深井、超深井技術(shù)的綜合體現(xiàn)，近年來在油氣田上得到了廣泛應(yīng)用。本文針對大位移水平井在施工過程中的技術(shù)難點和問題，有必要提出一定的解決方案，采取有效的控制措施和必要手段，側(cè)重從井眼軌跡控制方法、鉆井液泥漿技術(shù)兩個大的主要方面進行探討。

1 大位移水平井鉆井施工技術(shù)難點

（1）大位移水平井鉆井施工時，井眼定向造斜容易使得地層疏松易發(fā)生坍塌現(xiàn)象；（2）大位移水平井水平段長度大，在進行導(dǎo)向鉆井時，地層摩擦阻力很大，井眼軌跡的控制精度很難控制；（3）靶心位置一般不深，鉆具自重教輕，不易客服上部地層摩阻；（4）頻繁的起下鉆操作，水平段容易出現(xiàn)不規(guī)則井眼狀況，井眼復(fù)雜；（5）由于巖屑床的原因，導(dǎo)致機械鉆速較低，鉆具扭矩增大，易發(fā)生井下事故，對于完井作業(yè)增加困難等因素。

2 井眼軌跡控制的現(xiàn)場施工工藝

針對上述大位移水平井在施工過程中的技術(shù)難點和問題，有必要提出一定的解決方案，采取有效的控制措施和必要手段，側(cè)重井眼軌跡控制方法、鉆井液泥漿技術(shù)兩個大的主要方面，順利施工完成大位移水平井的施工任務(wù)。

某區(qū)塊大位移水平井A，設(shè)計垂深淺，上部地層較為松軟，地層造斜能力較差，考慮到造斜點垂深空間限定條件等方面，因此，在井眼軌道控制上應(yīng)盡量避免增斜過快，使得井眼軌跡狗腿度過大，對完井作業(yè)帶來困難。二開采用“3A241 mm 鉆頭+1.75Ф197mm 動力鉆具+回壓凡爾+Ф177.8 mm無磁鉆鋌+無磁懸掛 +Ф127 mm 無磁承壓鉆桿+Ф238 mm 修壁器 +Ф127 mm 加重鉆桿 X15+Ф127 mm 鉆桿”。當(dāng)鉆進 A 靶之后，隨著鉆進地層物性條件的逐步穩(wěn)定，所使用鉆具在軌跡導(dǎo)向造斜效果越明顯，因此，鉆具調(diào)整為“3A241 mm×0.30 m+1.75Ф197mm 動力鉆具 +（531×410） 回壓凡爾+FEWD+Ф178mm 無 磁 鉆 鋌 +Ф178 mm無磁懸掛+Ф127 mm 無磁承壓 +Ф238 mm 修壁器 +Ф127 mm 鉆桿×31 柱+Ф127 mm 加重鉆桿×5 柱 +Ф127 mm 鉆桿”。

根據(jù)井斜的變化情況，合理調(diào)整加重鉆桿的位置，以利于所加鉆壓能夠傳遞給鉆頭，加快鉆進速度，有效防止鉆壓加不到鉆頭上的情況。在鉆進的過程中，工作人員需要時時關(guān)注泵壓、扭矩的波動，一旦發(fā)現(xiàn)異常需要立即進行分析并采取解決辦法（改變鉆壓、調(diào)整鉆具受力情況等）；每鉆進完單根需進行 3 次劃眼，確保井眼平滑；同時迅速清除井底殘留的鉆屑；每鉆進 150 m 左右進行短起下操作，短起下前要循環(huán)一周以上并且大幅度活動鉆具，提出一個單根的高度，確保泥漿中的砂子循環(huán)出來，從而保證了各井段的順利鉆進。水平井在井斜角達到 60°左右時經(jīng)常出現(xiàn)托壓問題，通過調(diào)整鉆井液性能、調(diào)整鉆井參數(shù)和鉆進方式，加強短起下作業(yè)鉆進情況可以得到改善。保證井眼清潔。使用大排量循環(huán)，排量應(yīng)達到和盡力大于設(shè)計要求，以滿足井眼凈化和攜巖所需的環(huán)空返速。充分利用固控設(shè)備，清除鉆井液中的有害固相，降低含沙量，使鉆井液保持良好的性能。

提高鉆井液攜砂能力。合理調(diào)整鉆井液性能，使之能保持適當(dāng)?shù)恼扯群颓辛σ岳趲r屑的攜帶。每鉆進一單根劃眼 3-4 次，接單根做到晚停泵早開泵，大幅度活動鉆具。盡量采用復(fù)合鉆進，攪動巖屑，阻止巖屑床的形成。堅持短起下鉆破壞巖屑床。根據(jù)井口返出巖屑情況，確定短起下鉆的井段長度，隨著井深的增加，提高短起下次數(shù)、控制鉆井速度等辦法清除巖屑床。

水平井防粘卡是施工中重要注意事項，及時活動鉆具，減少鉆具靜止時間和保持鉆井液循環(huán)是防粘卡的有效措施。帶動力鉆具起下鉆遇阻時處理措施得當(dāng)與否是直接決定成敗的關(guān)鍵。主要采取了下列措施防卡及處理下鉆遇阻：

（1）定向鉆進鉆時較慢時，每隔 20 分鐘及上下活動鉆具，防粘卡。

（2）進入井斜較大井段，由于環(huán)空不均勻，環(huán)空鉆井液上返速度低，容易造成巖屑床的產(chǎn)生，使得摩阻增大，造成井下復(fù)雜情況的產(chǎn)生，接單根前拉劃 2-3 遍，破壞巖屑床，加大設(shè)備的檢查力度，保證設(shè)備能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)，如果發(fā)生不能開泵等情況，及時轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，減少鉆具的靜止時間。

（3）循環(huán)時大幅度上下活動鉆具，充分攜砂，保證井眼暢通。水平段鉆具易躺在井眼下部，長時間不動時，易粘附卡鉆，因此，循環(huán)時應(yīng)及時上下活動鉆具，破壞巖屑床，防止人為操作引起的井下復(fù)雜情況發(fā)生。

（4）水平井完井通井起下鉆過程中，斜井段和水平段一定要控制下鉆速度，尤其是起鉆。本井水平段返出細油砂，若起鉆速度過快的話，極易抽塌地層，從而造成井眼埋沙、下鉆遇阻等各種復(fù)雜情況的出現(xiàn)，會給后續(xù)施工帶來困難，因此起鉆時嚴格控制速度。起出的鉆具，下部鉆具節(jié)箍附近會附著較多的泥餅，對于起出的鉆具，必須要清潔鉆具，避免帶出的泥沙重新返回井內(nèi)，對之后作業(yè)井眼清潔工作帶來困難。

3 結(jié)論與認識

結(jié)合地層各向分析優(yōu)選底部鉆具組合、鉆進參數(shù)、鉆頭。鉆井過程中，打完單根勤劃眼，鉆井施工中要使用加重鉆桿，盡量簡化鉆具結(jié)構(gòu)。優(yōu)化鉆井液技術(shù)，泥漿性能保持的良好與否，將作為大位移水平井成功與否的重要保障。尤其是鉆進造斜段、水平段時遇到泥巖層，泥漿性能的好壞就顯得格外重要，因此必須要嚴格控制失水，堅決防止井壁坍塌或出現(xiàn)坍塌兆頭。保證鉆井液的攜砂能力和潤滑效果，對水平段中的鉆進和鞏固井壁起到良好效果。在提高鉆井液潤滑性時，建議使用白油，這樣能降低錄井工作人員撈砂觀察熒光效應(yīng)時的誤差。

參考文獻：

[1] 羅杰. 大位移水平井鉆井技術(shù)難點與施工工藝[J]. 中國化工貿(mào)易， 2017， 9（10）.