定向井施工方案

北堡西2x1井施工方案

（定向井公司）

北堡西2x1井是一口四开四段制双目标大位移定向预探井，设计完钻井深4212米,井底垂深2400米，最大井斜角65.73度，井底位移达3097.7米。该井位移与垂深之比达到1.29，是目前国内各油田第一口设计位移超过3km且位移与垂深之比大于1.2的高难度定向井，该井承担着多项大位移井攻关课题。大港定向井公司对该井非常重视，成立了以运志森总工程师挂帅的项目组，实行标准化项目管理，单井成本核算。项目组成员名单如下：

组长：运志森

副组长：李培佳、刘永利

现场施工人员简历

该井经项目组多次论证，充分准备，制定以下施工方案：

一. 444.5mm井眼定向增斜及稳斜：（350m--1403m）

该井段采用导向钻井系统，马达为新型244.5mm多级马达，功率及扭矩比以前大大增强。仪器采用正脉冲Speery-sun MWD，导向

钻具组合如下：

444.5mm钻头+245mm导向马达+欠尺寸稳定器+203mm无磁+MWD 悬挂短节+ 203mm无磁+203mm钻铤*6根+197mm随钻震击器+203mm钻铤*2根+127mm加重钻杆+139.7mm钻杆

钻井参数：

钻压：50～150 kN 转速：65～90 r/min 排量：55～65 L/S

二开井段钻进存在几个控制难点：

1. 井眼大、地层软、机械钻速高，容易造成沉砂卡钻。明化上部地层造浆严重，岩屑容易絮凝成块状，上提拉力急剧上升，甚至卡钻，因此，每钻进一个立柱循环泥浆，并强化固控设备，确保良好的工作状态。定期进行短起下钻（300m以内），而且起至30°井斜以上井段。

2. 造斜率不容易控制。上部地层软，造斜率低，应适当控制排量和钻速。

3. 下部稳斜段扭矩大，转盘钻进时钻压不能有效传递到钻头，可能出现滑动钻进比转盘钻进钻速快的现象。我们采用大功率多级马达，增加输出功率。

4. 为防止导向钻具入井困难，建议二开直井段采用钟摆钻具。（塔式钻具没有稳定器，下入导向系统容易遇阻）

备用通井钻具：

444.5mm钻头+444mm双母稳定器+228.6mm钻铤*1根+444mm稳定器+203mm钻铤*6根+203mm震击器+203mm钻铤*2根+127mm加重

钻杆+139.7mm钻杆

二. 311.1mm井眼（1403m--3203m）

该井段设计采用导向系统，244.5mm导向马达。钻具组合如下：311.1mm钻头+245mm导向马达+欠尺寸稳定器+203mm无磁钻铤+MWD短节+安全接头+203mm无磁钻铤+203mm钻铤*6根+197mm 震击器+203mm钻铤*2根+127mm加重钻杆+139.7mm钻杆

钻压：50～100KN 转速：65～100 RPM 排量：50～60 L/S

施工难点：

1. 大斜度稳斜段，摩阻及扭矩都很大，应加强润滑。

2. 大斜度井下井壁可能出现沉砂问题，应定期(200m～300m)进行短起下作业。

3. 全井大部分位移产生在此井段，因此轨迹控制的关键也在311.1mm 井眼，须经常进行工具面方式滑动钻进，随时调整井斜、方位。该段井斜大，摩擦阻力大，传压困难。工具面摆放困难而且会有托压问题。因此，调整方位或井斜前，应先循环泥浆或在短起下钻后进行。

4．在钻头选型方面，该井段地层可钻性强，PDC钻头与牙轮钻头相比优势不是特别明显，但由于PDC钻头与井底硬接触，当托压时，工具面摆放困难，而牙轮钻头在这方面有明显的优势，因此建议选择保径好的优质牙轮钻头。

5．为减少摩擦阻力及粘卡的可能性，总体原则尽量减少钻铤下入量，而改用加重钻杆。但另一方面：过多的加重钻杆会相应的造成扭矩

和循环压耗增加，因此钻具组合应根据现场主要矛盾及时进行调整。另外，采用加重钻杆加压，建议震击器上移并选用165mm直径。

6. 该井段设计全段导向钻进，建议在2500m～2800m 井段安排一次满眼钻具小段稳斜兼通井，以利于下部井段的安全钻进及电测、下套管、固井作业，钻具组合如下：

311.1mm钻头+310mm稳定器+203mm短钻铤*2根+310mm稳定器+203mm无磁钻铤+MWD短节+安全接头+203mm无磁钻铤+203mm 钻铤*6根+197mm震击器+203mm钻铤*2根+127mm加重钻杆+139.7mm钻杆

钻压：120～160KN 转速：75 RPM 排量：60 L/S

三. 215.9mm井眼（3203m～4212m)

采用导向系统和PDC钻头

215.9mm钻头+165mm导向马达+欠尺寸稳定器+165mm无磁钻铤+MWD短节+安全接头+127mm无磁抗压缩钻杆+127mm加重钻杆+158.8mm震击器+127mm加重钻杆+127mm钻杆+139.7mm钻杆

钻压：40～80KN 转速：75 RPM 排量：30 L/S

注意事项：

1. 钻具刚性弱，容易发生疲劳破坏，每趟钻检查钻具丝扣及变径处。

2. 根据实际井眼情况决定是否简化钻具结构。

3. 定期（24h或100m）进行短起下和循环作业，以利于携砂。

4. 该井段的控制难点在于大段降斜井段，由于上部井眼已产生2000多米位移，摩擦阻力很大，传压困难，尤其表现在滑动钻进过程中，导向系统很难发挥其随时调整井眼轨迹的作用。因此，在四开初始阶段尽快调整好方位，掌握导向钻具的稳斜和降斜规律，选择合适的欠尺寸稳定器，尽可能少用滑动方式钻进。备用常规降斜钻具如下：

215.9mm钻头+165mm无磁钻铤+MWD短节+214mm无磁稳定器+127mm无磁抗压缩钻杆+127mm加重钻杆+158.8mm震击器+127mm 加重钻杆+127mm钻杆+139.7mm钻杆

钻压：80--120KN 转速：75 RPM 排量：30 L/S

四．备用152.4mm井眼：

钻具组合如下：

152.4mm钻头+120mm导向马达+120mm无磁+89mm无磁抗压缩钻杆+89mm加重钻杆+89 mm 钻杆+127mm加重钻杆+158.8mm震击器+127mm加重钻杆+127mm钻杆+139.7mm钻杆

钻压：20～40KN 转速：30 RPM 排量：15-18 L/S

注意事项：

1.确保127mm加重钻杆在悬挂点以上。

2. 准备好相应的配合接头。