长庆油田陇东区块水平井钻井提速

浅析长庆油田陇东区块水平井钻井提速

摘要：本文针对陇东区块水平井钻井施工中遇到的技术难点，从堵漏防范措施，水平井各项施工措施等几方面等进行了一些探讨，其目的的是能从中加深该区块水平井钻井的认识和并不断吸取好的经验总结，确保做到安全、高效、提速、创效的目标。

关键词：长庆油田水平井提速

一、水平井施工难点

1.区域地层特点：表层第四系、洛河组容易发生井漏，直罗组易发生垮塌，做好规避施工风险是确保安全提速的前提条件。

2.平井轨迹控制：部分水平井设计中靶前距过短，造斜率高，并存在偏心距大，使得从二维设计调到三维空间，加大施工难度。

3.pdc钻头选型、钻具组合优化及钻井参数有待进一步认识提高，这是做好提速的另一主要关键环节。

4.泥浆体系选取和性能优化方面由于水平井的特殊要求以及对

地层的针对性有待进一步提高，这是做好提速的主要解决问题。

二、提速保障措施

1.一开井漏情况处理

一开的黄土层，二开的洛河组是井漏的主要井段，其地层特点为：具有多孔性多洞性，节理发育，结构疏松渗透性强，并伴有垂直裂缝，垂直节理有时延伸到山脚或山腰，构成漏失通道，钻进时钻井液有可能从此通道流出，出现井漏。

黄土层防漏方法：一般采用降低排量，抢钻的方法，快速钻完表

层，如果水源不充分，漏层在地表或钻井液从山下漏出就要封堵，其方法有：①填胶泥，下钻头钻铤不开泵，高速旋转，是胶泥贴至井壁，堵住锋洞；②清水中加麦节、麦衣等，若堵漏失败及时固井打塞封堵；③冲鼠洞和一开开孔时应注意，钻头不能装喷嘴，防止将地表冲破，并采用小排量；④黄土层清水抢钻技术：其前提条件是漏层应控制在地面以下20米后，钻头要装好喷嘴，采用高泵压、小排量钻进，控制钻压（吊打），防止将井打斜，特别注意进石板层交界面时的防斜打直；⑤钻完表层后配20-30方白土浆，清水

+cmc+白土+naoh，粘度40-50秒，循环清洗井底，待白土浆循环出井后才可起钻下表层套管；⑥固完表层后将套管座到井底。确保表层封固良好

2.二开后井漏的预防与处理

洛河组井漏是钻井施工过程中存在的普遍现象，洛河组岩性以砂岩为主，孔隙度大，渗透性极强，呈细、中、粗分布，钻进时采用的堵漏方法有。

2.1漏速小于10m3/h

2.1.1钻进时加入堵漏剂，边钻边堵，井浆+1%df-1+0.2-0.3%锯末或者加入0.1-0.2%麦衣；

2.1.2配高粘钻井液（fv：45s以上），在井筒内过一遍，井壁暂时形成拟饼；

2.1.3水源充足区块可快速穿过洛河段，靠钻井液中的细小固相漏紧地层，封堵空隙。

2.2漏速大于10m3/h小于20m3/h

2.2.1边钻边堵，井浆+1%df-1+0.5%锯末；

2.2.2起钻静止堵漏，配高粘钻井液（fv：50s以上）+2%df-1+1%锯末+0.5-1%麦衣，这种堵漏工艺效果较好。

2.3漏速大于20m3/h，影响正常钻进

2.3.1起钻静止堵，配高粘钻井液（50s）+2%df-1+3-5%fd-1+0.5%锯末或麦衣泵入漏层，静止3-5h，下钻恢复钻进，钻进时漏失通道的堵漏泥浆被置换后会继续发生井漏，其漏速会逐步增大，可重复以上方法。

2.3.2般土-水泥浆堵漏，桥堵后配般土浆fv：35s（充分水化后），注般土-水泥浆至设计量，返至漏层100～150m，起钻候凝36h。

三、钻井工程方面

1.合理的钻头选型

根据所钻地层的岩石可钻性及已钻井钻头使用情况分析，要合理选择钻头类型，以提高机械钻速和钻头进尺，降低钻井周期及钻井成本。例如：40116队承钻的环平78-16井于3月 4 日17：00二开，3月24日9：00完钻，完钻井深3487m，水平段长687米。平均机速 13.77m/h ，钻井周期为 19.67天（其中修理设备和因定向仪器问题耽误3.5天），实际二开至完钻16.17天，该井二开后共使用3只pdc钻头，4趟钻完成整个施工任务，提速效果显著，取得了很好的经济效益，并创造了今年事业所有开钻水平井当中完钻最快的一口水平井的指标。

在直井段使用pdc钻头+1.25°单弯的复合钻进行钻进，钻头推荐使用五刀翼单排齿、短保径pdc钻头，以有效提高机械钻速，进入造斜段采用单弯螺杆（1.5°）配合pdc钻头定向；当靶前距大于300米的水平井，在造斜率能够满足要求的情况下，采用pdc钻头钻进；靶前距小于300米的水平井，在pdc钻头不能满足增斜的情况下，使用高效牙轮钻头，以延长钻头使用寿命，减少增斜段中途换牙轮的起下钻时间，达到提速目的。水平段使用5刀翼双排齿pdc钻头钻进，以获得较高的机械钻速。

2.优化钻具组合

复合导向钻具调整井斜、方位能力差，试验中要掌握pdc复合导向钻具结构的关键技术，即在上部小井斜时及时调整方位，树立及时微调意识，力争在10 °井斜时把方位摆到位，在10～15°井斜范围内再加强微调，确保15度以后再不作大幅度调整。提高定向效率，避免长井段滑动钻进。为了减轻钻具在大斜度井段的托压和降低钻具摩阻，提高钻具的增斜力，在大斜井段及水平段采用倒装钻具，即：钻头+单弯螺杆+五磁钻铤+mwd+五磁承压钻杆+18°钻杆+加重钻杆+钻杆的钻具组合，以降低井壁摩阻和减轻滑动钻进的托压。造斜段一定要计算好各段的增斜率情况，尽量在施工过程中做到多复合少定向，在提高机械钻速的同时保证井眼轨迹的平滑。为了保证水平段复合钻进增斜不至于太高，在水平段使用1.25°的单弯螺杆钻具，并且在螺杆上加一只球形扶正器[1]。

3.泥浆处理

水平井钻井过程中也随之出现诸多复杂情况，尤其是二开直罗组，延安组煤层和三迭系的长7井段地层坍塌掉块。在施工中，所采用的防塌措施主要有：①选择抑制封堵固壁型钻井液体系；②确定合理的钻井液密度进行钻井液设计时应考虑地层坍塌压力，使钻井液密度≥坍塌压力当量密度值。建议长7钻井液密度其最大值为1.30～1.35g/cm3；③合理的钻井工艺，选择合理钻井液流变性，保持环空层流，减少井壁冲刷。避免长时间循环，特别是定点循环，以免冲垮井壁。此外，设法提高钻速，缩短钻井周期长，缩短井眼浸泡时间，也有利井壁稳定。维护过程中保持钻井液性能稳定，及时补充并保证防塌剂、封堵剂和抑制剂的含量，严格控制钻井液滤失量，形成薄而韧的泥饼，提高其护壁能力。

四、结论

水平井施工是一项系统工程，在提速方面除了工程技术方面的因素外，还大量涉及到很多软硬件工程，比如，设备使用方面，有的队因设备维修时间长相应的占用大量钻井周期；有的队因定向仪器造成的起下钻频繁也损耗了大量钻井周期；有的队因人员操作水平较低也制约钻井提速的一个主要原因。为此，做好水平井提速的关键是一是要以优化技术手段为依托，二是要协调各方关系，做到综合管理，提高现场管理水平。

参考文献

[1]鲜保安，陈彩红，王宪花，等.多分支水平井在煤层气开发中的控制因素及增产机理分析[j].中国煤层气，2005，2（1）：14-17.