周仁斌

（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)湛江分公司，廣東 湛江 524057）

在鉆井作業(yè)過程中，起下鉆作業(yè)要達(dá)到對(duì)新鉆的井眼進(jìn)行修整、清潔井筒巖屑的目的，從而滿足保持井壁光滑和減少井下復(fù)雜情況的要求，屬于鉆井作業(yè)過程中不可或缺的工序。在使用鉆井頂驅(qū)的海洋鉆井平臺(tái)，起下鉆時(shí)經(jīng)常使用劃眼的方式對(duì)大斜度井的巖屑床進(jìn)行破壞和對(duì)井眼進(jìn)行修整。在大斜度井中為有效預(yù)防在起下鉆過程中劃出新井眼，應(yīng)該做好相應(yīng)措施。

1 預(yù)防出現(xiàn)新井眼措施

1.1 設(shè)計(jì)階段優(yōu)化井眼軌跡

在鉆井設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)優(yōu)化井眼軌跡設(shè)計(jì)，優(yōu)先采用簡(jiǎn)單的井型，減少三維井設(shè)計(jì)，在滿足地質(zhì)油藏工程前提下，應(yīng)選擇較低的造斜率，以達(dá)到整體軌跡平滑的目的。鉆進(jìn)過程中的關(guān)鍵井段位置，如扭方位井段，或者局部狗腿度較大位置，鉆完一個(gè)立柱后需要?jiǎng)濏樉郏瑴p少鉆進(jìn)過程中臺(tái)階的形成，劃眼下鉆時(shí)在臺(tái)階位置極易遇阻。[2]

1.2 鉆頭及鉆具組合選擇

對(duì)于易劃眼出新井眼的井段，若地層可鉆性好，鉆頭上優(yōu)選牙輪鉆頭，牙輪鉆頭較PDC 鉆頭攻擊性弱，常應(yīng)用于淺部易劃出新井眼井段。通井時(shí)鉆具組合的剛性應(yīng)與原鉆進(jìn)組合剛性相近，確保鉆具整體剛性不發(fā)生大的變化。常用的定向鉆具主要為螺桿鉆具和旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具，其中馬達(dá)鉆具組合由于特殊的彎度設(shè)計(jì)，下鉆過程中若遇阻需要開泵，較大概率會(huì)劃出新井眼；而旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具由于沒有彎角設(shè)計(jì)，相對(duì)不易劃出新井眼。因此，對(duì)鉆頭及定向井工具的優(yōu)選，可大大降低下鉆遇阻時(shí)劃出新井眼的概率。

1.3 地層信息收集

劃眼下鉆時(shí)易出現(xiàn)新井眼的井段主要是淺部較軟地層、深層砂泥巖性交界面及狗腿度較大井段。通過對(duì)地質(zhì)油藏資料的前期了解、鄰井地層資料的分析，可以根據(jù)底層的情況選擇合理的參數(shù)，有效避免在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生大肚子或者在巖性交界面產(chǎn)生臺(tái)階，同時(shí)鉆進(jìn)時(shí)做好隨鉆錄井巖屑和地層信息記錄。實(shí)際起下鉆時(shí)一旦遇阻，第一時(shí)間根據(jù)掌握的地層信息判斷下鉆遇阻的原因，減少?zèng)]必要的開泵劃眼下鉆，降低劃出新井眼的風(fēng)險(xiǎn)。需要?jiǎng)澭蹠r(shí)也要注意收集返出巖屑情況，輔助判斷劃眼是否正常。

1.4 鉆進(jìn)參數(shù)記錄和比對(duì)

任何鉆井工況條件下，做好參數(shù)記錄和比對(duì)都是及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下作業(yè)異常的最直接、最有效的監(jiān)測(cè)手段。鉆井參數(shù)如鉆壓、循環(huán)泵壓、扭矩等反映的是井下工具的實(shí)時(shí)狀態(tài)。下鉆遇阻時(shí)若需要?jiǎng)澭巯裸@，劃眼時(shí)該如何選擇合適的劃眼參數(shù)，井下反饋的參數(shù)是否正常，都需要和相應(yīng)位置的實(shí)際記錄參數(shù)進(jìn)行橫向比對(duì)。在參數(shù)比對(duì)上主要參考鉆壓、扭矩和機(jī)械鉆速，正常劃眼下鉆的情況下，鉆壓和扭矩均較原鉆進(jìn)參數(shù)小，劃眼下鉆的速度較實(shí)鉆的機(jī)械鉆速快3 倍以上。定向井鉆進(jìn)過程中常配備隨鉆測(cè)斜儀，劃眼易出新井眼井段應(yīng)加強(qiáng)實(shí)時(shí)井斜監(jiān)測(cè)，將實(shí)時(shí)井斜和原井眼測(cè)斜數(shù)據(jù)、劃眼參數(shù)和實(shí)鉆參數(shù)比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下是否存在異常。

1.5 鉆進(jìn)井眼處理

井眼軌跡是否平滑，井筒清潔度是否滿足正常起下鉆的要求可以大大降低起下鉆遇阻的情況，也就極大降低了需要開泵劃眼下鉆的工況，因此做好鉆進(jìn)時(shí)的井眼處理，顯得尤為重要。在淺部地層避免定點(diǎn)循環(huán)，每次倒劃眼的位置盡量錯(cuò)開；隨鉆測(cè)斜盡量使用下限排量，如測(cè)斜不成功，需改變上次測(cè)斜位置重新測(cè)量；馬達(dá)鉆具連續(xù)調(diào)整井斜或者方位井段，堅(jiān)持“勤調(diào)少滑”的原則；深度地層人靶前提前調(diào)整好軌跡，避免出現(xiàn)較大的狗腿度。根據(jù)井況和工程需要進(jìn)行短起下鉆，起鉆中應(yīng)避免在表層造斜段、砂泥巖交界面位置大排量循環(huán)從而形成大肚子或臺(tái)階。提前將狗腿度大和有臺(tái)階面的位置，通過多次上下劃眼破壞，直至井眼軌跡通順。

2 下鉆遇阻關(guān)鍵操作

2.1 螺桿鉆具遇阻關(guān)鍵操作

使用螺桿鉆具的情況下，考慮到螺桿鉆具特殊的彎角，遇阻時(shí)執(zhí)行“一通、二開、三劃眼”的要求，遇阻后將鉆具提至遇阻點(diǎn)以上5m 左右，嘗試轉(zhuǎn)動(dòng)改變馬達(dá)高邊位置后下放通過遇阻點(diǎn)，順利通過后大排量劃順井眼[1]。若調(diào)整工具面下放無法通過，則使用小參數(shù)在遇阻點(diǎn)位置上下劃順井眼，劃眼的排量建議為正常鉆井排量1/3 左右，劃眼下放速度需大于該位置鉆進(jìn)機(jī)械鉆速2 倍。

2.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具遇阻關(guān)鍵操作

使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆具的情況下，因?yàn)樾D(zhuǎn)導(dǎo)向沒有特殊彎角，下鉆遇阻時(shí)，將鉆具提至遇阻點(diǎn)以上（5m 左右），先嘗試快速下放觀察是否能通過遇阻點(diǎn)，若無法通過，則開泵劃眼修正遇阻位置。先開泵確認(rèn)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具工具面處于自由狀態(tài)，使用小參數(shù)劃眼快速下放，劃眼下放速度需大于該位置鉆進(jìn)機(jī)械鉆速2 倍，并密切關(guān)注劃眼時(shí)遇阻情況，并和鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比（遇阻量不能超過該位置鉆進(jìn)時(shí)的鉆壓），若遇阻點(diǎn)較多，通過遇井段后，大排量劃眼將遇阻井段劃順，劃眼時(shí)要堅(jiān)持“慢提快放”的原則。

3 南海海域某井應(yīng)用實(shí)例

南海海域某A 井為一口淺層大位移井，設(shè)計(jì)井深結(jié)構(gòu)為一開16in 井段深度160m，二開12-1/4in 井段從300m 開始以3°左右造斜率連續(xù)續(xù)造斜至88°，設(shè)計(jì)中完深度1680m；三開8-1/2in 井段完鉆深度2437m，井底井斜88°。該井實(shí)鉆過程中鉆進(jìn)至1560m，定向井工具故障，起鉆更換和原鉆具組合相近的隨鉆工具，見圖1-2。

圖1 南海某A 井軌跡剖面圖

圖2 南海某A 井軌跡水平位置圖

3.1 下鉆遇阻情況描述

3.1.1 某A 井起鉆更換完隨鉆工具后，正常下鉆至1124m 遇阻15klbs，直接接頂驅(qū)開泵嘗試劃眼劃眼下鉆通過遇阻點(diǎn)， 劃眼參數(shù)：3300L/min，1497psi，60rpm， 扭矩6000-8000lbs.ft，在1124m 劃眼扭矩波動(dòng)較大，通過兩次上提下放后通過后，繼續(xù)下放劃眼至1132m，泵壓平穩(wěn)，上提整立柱，停泵停轉(zhuǎn)，下放鉆具至1132m 坐卡瓦位置遇阻10klbs，嘗試兩次均遇阻，再次開泵進(jìn)行劃眼修復(fù)2 遍后，停泵停轉(zhuǎn)下放正常，見圖3-4。

圖3 下鉆遇阻操作錄井曲線

圖4 隨鉆工具開泵測(cè)斜曲線

3.1.2 繼續(xù)接立柱繼續(xù)劃眼下鉆，劃眼至1142m 扭矩波動(dòng)明顯，泵壓平穩(wěn)。

3.1.3 劃眼至1166.21m（劃眼參數(shù)：3300L/min，1289psi，60rpm），停轉(zhuǎn)，下放鉆具至1166.21m 遇阻15klb，嘗試2 次不能通過，上提鉆具至井深1150.72m，進(jìn)行測(cè)斜驗(yàn)證。

從測(cè)斜的前后數(shù)據(jù)比對(duì)，可以明顯看出，劃眼下鉆過程已經(jīng)劃出了新的井眼，井眼軌跡和原井眼已經(jīng)出現(xiàn)了偏離，見表1。

表1 劃眼下鉆前后測(cè)斜數(shù)據(jù)對(duì)比

3.2 原因分析

3.2.1 該井實(shí)際井眼軌跡為全程狗腿4°/30 米的三維反扣井，井眼實(shí)鉆軌跡極其復(fù)雜，且在遇阻井段連續(xù)增斜扭方位，定向井軌跡沒控制好，實(shí)際最大狗腿度已高達(dá)4.26°/30m，見表2。

表2 某A 井原井眼測(cè)斜數(shù)據(jù)記錄

3.2.2 從鉆遇地層巖性分析，1124m 為珠海組一段頂深，處于巖性交界面，1124m 以上為泥巖段，1124m-1138m 為砂巖段，在地層巖性交界面，井徑不規(guī)則，該段地層疏松，鉆進(jìn)及劃眼時(shí)排量偏大，在油層頂部，有臺(tái)階及沖出大肚子，見圖5。

圖5 下鉆遇阻段地層巖性圖

3.2.3 這是一口淺層大斜度井，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)通井遇阻點(diǎn)的地層和井眼軌跡認(rèn)識(shí)不足，遇阻劃眼參數(shù)偏大，劃眼時(shí)未及時(shí)和原井眼的鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。

4 結(jié)論及建議

4.1 鉆進(jìn)作業(yè)過程中，要嚴(yán)格控制軌跡平滑，結(jié)合地層巖性，合理調(diào)控鉆井參數(shù)，地層疏松的地方，適當(dāng)改變參數(shù)，防止沖出大肚子及不規(guī)則井徑，狗腿大的地方要?jiǎng)澭弁〞?，控制測(cè)斜排量和長(zhǎng)時(shí)間定點(diǎn)循環(huán)。

4.2 起下鉆期間，相關(guān)人員做好參數(shù)比對(duì)和記錄，遇阻根據(jù)地層巖屑及軌跡數(shù)據(jù)，合理調(diào)控參數(shù)進(jìn)行處理，特別是對(duì)于易出現(xiàn)新井眼的井段，如表層連續(xù)大狗腿造斜/扭方位井段、松軟地層、深層砂泥交接臺(tái)階處等，應(yīng)做好標(biāo)注并加強(qiáng)重視程度。

4.3 提高人員防劃新井眼預(yù)防意識(shí)，在易劃出新井眼井段或地層堅(jiān)持“一通、二開、三劃眼”的操作原則，防止在因工程操作導(dǎo)致劃出新井眼。