镇北油田丛式井底部钻具组合优选与应用
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合 系列及 其功用特点
（） １双稳 定器增 斜钻具 组合 ： ２５９钻 头 ＋ ２４ １． １ 螺旋 稳定器 ＋ｊ １５ ２ ６ 无磁 钻铤 １ ＋ １５ 『 根 ６ 钻铤 １ ＋ 根
￣２４ 公母） １（ 螺旋稳定器＋ １５ ６ 钻铤 １ 根＋ １７ ７ ２ 钻 杆。 （） ２双稳定 器稳斜 钻具组合 ： ２５ ９钻头 ＋ ２４ １． １ 螺 旋 稳 定 器 ＋ １５元 磁 钻 铤 １根 ＋ ２４螺 旋 ６ １ 稳定 器 ＋ １ ５钻铤 １ 根 ＋ １ ７钻杆 。 ６ ７ ２ （） 稳 定 器 微 增 斜 钻 具 组 合 ： ２５ ９钻 头 ＋ ３双 １． ２４ ｌ螺旋稳定器 ＋ １５ ６ 元磁钻铤 １ ＋短钻铤 ＋ 根 ｊ２ ４ ２ １螺旋稳定 器 ＋ｊ １ ５钻铤 １ ＋ １７ Ｄ ） 『 ２６ 『 ７根 ２ （ Ｐ 钻
９ Ｏ
西部探矿工程
２１ 年第 １ ００ 期
镇 北 油 田丛式 井底 部钻 具 组合 优选 与应 用
贾光亮 丁金 岗 ， ， 张孟飞。齐 昌利 韩 江 李国锋 ， ， ，
（． １西安石 油大学 石油工程 学院 ， 陕西 西安 ７０６ ；２长庆 油 田公 司第 四采油厂 ， １０５ ． 陕西 靖边 ７８０ ￣ １５ ０ ３ 中海 油湛江分公 司 ， ． 广东 湛江 ５４５ ；４渤 海钻探 第一钻井 公 司， 津 ３０８ ； ２０７ ． 天 ０２０
选方 法， 为保证镇 北油 田快速 、 高效 、 准确钻进提 供 了技 术保 障。
关键词 ： 丛式 井； 井眼轨迹 ； 复合钻具 组合 ； 四合 一
中图分类 号 ：６４ ４ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ４ ５ １（０Ｏ０— Ｏ９一 ０ Ｐ ３． Ｂ １ ０— ７ ６２１ ）ｌ ０Ｏ ３ 镇北油 田位于 甘肃 省 庆城 县 和镇 原县 境 内。该 区 构 造背景 为陕 甘 宁 盆地 西 倾 斜 坡褶 皱 带 ， 面海 拔 为 地 ｉ０ ￣１０ｍ， ００ ５０ 区内地形 复杂 ， 表为 １０ ２０ 厚 的 地 ０ ￣ ５ｍ 第 四纪 黄土覆盖 ， 因长 期水 流 冲刷 、 割 ， 壑纵横 ， 切 沟 高 差达 １Ｏ ５ｍ； 井完钻层 系主要 为三叠 系的延长 组 ５ ～２Ｏ 钻 长 ３段和长 ８段 ， 性分 别 以河 沼相 ， 灰 色泥 岩 与灰 岩 深 绿 色粉一细砂 岩互层 和浅湖相 ， 深绿色 泥岩夹粉 细砂岩 为主［ 。钻井过 程 中钻遇 的洛 河 组 在 ８０ １０ ｍ 之 １ ］ ０ ～ ２０ 间， 防斜 打直难度 较大 ， 致使 洛 河组 井 斜 得不 到有 效 控 制 ； 罗组 １０ ￣ １０ ｍ 之 间 ， 定 性 较差 ， 该 层 位 直 ３０ ６０ 稳 在 造斜 和强增 斜 对 井壁 稳 定 的影 响 很 大 ， Ｄ Ｐ Ｃ钻 头 在井 深较深 时导 向， 反扭 角不 易控 制 ， 严重 影 响 了钻 进 的施 工 精度 引。 １ 常规钻具 组合 的局 限性
５ 长庆油田公司第八采油厂 ， ． 陕西 西安 ７０ １ ； ． １０６ ６ 中石化华北公司工程技术研究院， 河南 郑州 ４００ ） ５０ ６ 摘 要： 随着钻井技术的发展 ， 来越 多的“ 越 鸡肋” 油气田开始投入钻采开发。在钻井的过程 中， 特别 是丛式井钻井， 如何在地层情况复杂多变的条件下， 既保证钻井井身质量 ， 防斜 防碰 ， 控制井眼轨迹， 提 高机 械钻速 又节约钻 井成本 ， 成为“ 肋” 鸡 地层 钻 井必须 考虑 的 问题 。从 丛 式井 复合 钻 井技 术及 其 在镇 北油 田现场 的应 用现状 出发 ， 分析介 绍 了“ 四合 一” 同复合钻 具组 合 的功 用及 钻进 工具 参数 优 不
防斜防碰， 并能提高机械钻速。“ 四合一” 钻具是在原复 合滑动 导向钻具 的基础上 ， 用破碎 岩石较好且 寿命 较长 的 Ｐ Ｃ钻头替 代 了牙轮 钻 头 ， 且后 缀 外 径较 小 的刚 Ｄ 并 性稳 定器 ， 短钻铤 的长度来 调节与螺杆 稳定器之 间的 用 间距 ， 从而达到了微增斜和稳斜的效果。“ 四合一” 钻具 组合 与 Ｐ Ｃ钻头 配合 使用 ， 以在不 起 钻倒换 钻 具组 Ｄ 可 合 的情 况下 ， 次性 完成 直井 段 、 向造 斜段 、 斜段 、 一 定 增 稳斜段 整个井段 的钻井 。该种钻 具组合增 斜率适 中 ， 稳 方位能力较 好 。适 合于 大 、 小位 移 的定 向井 全 井段 中、 使用 。 由于技术垄断 ， 旋转导向钻井技术在国内的使用受 到 了严 重 的限制 ； 加上 “ 四合一 ” 钻井技术 在现场 的成功 试验 和进一步推 广 ， 使之 逐步成 为现今 国 内钻井提速 发
展 的重 要手段 。
常规的复合钻具钻井工艺在直井段钻进时如果两井 靠近 ， 必须起钻下螺杆调整轨迹 进行 绕 障作业 ， 不但 这样 浪费时间 ， 而且风 险性很大 ； 滑动导 向复合钻井技术 作为 新型的钻井工艺技术， 由于其调整轨迹灵活方便， 为钻井 生产的进一步发展发挥了巨大的作用 ， 由于这种钻具 但 组合（ 三牙轮钻头＋单弯螺杆） 简单， 斜井段稳方位效果 不好 ， 增斜 率不 易掌 握 ， 井 眼轨迹 控 制过 程 中滑 动段 在 长 ， 剖面控制难度较大 ， 井身 施工 当中技术人员 由于要频 繁地 调整 轨迹 ， 劳动 强度 太 大 ， 再加 上 牙轮 钻头 寿命 有 限， 该技术已很难适应钻井提速发展的要求。 ２ “ 四合 一” 复合钻 井技术 的应 用分析 丛式井钻井 技术 中存 在 的主 要 问题 之一 就 是井 眼 轨迹控 制 ， 准确 的轨迹 控 制 能保证 直 井段 的井 身 质 量 ，
（） １双稳 定器增 斜钻具 组合 ： ２５９钻 头 ＋ ２４ １． １ 螺旋 稳定器 ＋ｊ １５ ２ ６ 无磁 钻铤 １ ＋ １５ 『 根 ６ 钻铤 １ ＋ 根
￣２４ 公母） １（ 螺旋稳定器＋ １５ ６ 钻铤 １ 根＋ １７ ７ ２ 钻 杆。 （） ２双稳定 器稳斜 钻具组合 ： ２５ ９钻头 ＋ ２４ １． １ 螺 旋 稳 定 器 ＋ １５元 磁 钻 铤 １根 ＋ ２４螺 旋 ６ １ 稳定 器 ＋ １ ５钻铤 １ 根 ＋ １ ７钻杆 。 ６ ７ ２ （） 稳 定 器 微 增 斜 钻 具 组 合 ： ２５ ９钻 头 ＋ ３双 １． ２４ ｌ螺旋稳定器 ＋ １５ ６ 元磁钻铤 １ ＋短钻铤 ＋ 根 ｊ２ ４ ２ １螺旋稳定 器 ＋ｊ １ ５钻铤 １ ＋ １７ Ｄ ） 『 ２６ 『 ７根 ２ （ Ｐ 钻
９ Ｏ
西部探矿工程
２１ 年第 １ ００ 期
镇 北 油 田丛式 井底 部钻 具 组合 优选 与应 用
贾光亮 丁金 岗 ， ， 张孟飞。齐 昌利 韩 江 李国锋 ， ， ，
（． １西安石 油大学 石油工程 学院 ， 陕西 西安 ７０６ ；２长庆 油 田公 司第 四采油厂 ， １０５ ． 陕西 靖边 ７８０ ￣ １５ ０ ３ 中海 油湛江分公 司 ， ． 广东 湛江 ５４５ ；４渤 海钻探 第一钻井 公 司， 津 ３０８ ； ２０７ ． 天 ０２０
选方 法， 为保证镇 北油 田快速 、 高效 、 准确钻进提 供 了技 术保 障。
关键词 ： 丛式 井； 井眼轨迹 ； 复合钻具 组合 ； 四合 一
中图分类 号 ：６４ ４ 文 献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ４ ５ １（０Ｏ０— Ｏ９一 ０ Ｐ ３． Ｂ １ ０— ７ ６２１ ）ｌ ０Ｏ ３ 镇北油 田位于 甘肃 省 庆城 县 和镇 原县 境 内。该 区 构 造背景 为陕 甘 宁 盆地 西 倾 斜 坡褶 皱 带 ， 面海 拔 为 地 ｉ０ ￣１０ｍ， ００ ５０ 区内地形 复杂 ， 表为 １０ ２０ 厚 的 地 ０ ￣ ５ｍ 第 四纪 黄土覆盖 ， 因长 期水 流 冲刷 、 割 ， 壑纵横 ， 切 沟 高 差达 １Ｏ ５ｍ； 井完钻层 系主要 为三叠 系的延长 组 ５ ～２Ｏ 钻 长 ３段和长 ８段 ， 性分 别 以河 沼相 ， 灰 色泥 岩 与灰 岩 深 绿 色粉一细砂 岩互层 和浅湖相 ， 深绿色 泥岩夹粉 细砂岩 为主［ 。钻井过 程 中钻遇 的洛 河 组 在 ８０ １０ ｍ 之 １ ］ ０ ～ ２０ 间， 防斜 打直难度 较大 ， 致使 洛 河组 井 斜 得不 到有 效 控 制 ； 罗组 １０ ￣ １０ ｍ 之 间 ， 定 性 较差 ， 该 层 位 直 ３０ ６０ 稳 在 造斜 和强增 斜 对 井壁 稳 定 的影 响 很 大 ， Ｄ Ｐ Ｃ钻 头 在井 深较深 时导 向， 反扭 角不 易控 制 ， 严重 影 响 了钻 进 的施 工 精度 引。 １ 常规钻具 组合 的局 限性
５ 长庆油田公司第八采油厂 ， ． 陕西 西安 ７０ １ ； ． １０６ ６ 中石化华北公司工程技术研究院， 河南 郑州 ４００ ） ５０ ６ 摘 要： 随着钻井技术的发展 ， 来越 多的“ 越 鸡肋” 油气田开始投入钻采开发。在钻井的过程 中， 特别 是丛式井钻井， 如何在地层情况复杂多变的条件下， 既保证钻井井身质量 ， 防斜 防碰 ， 控制井眼轨迹， 提 高机 械钻速 又节约钻 井成本 ， 成为“ 肋” 鸡 地层 钻 井必须 考虑 的 问题 。从 丛 式井 复合 钻 井技 术及 其 在镇 北油 田现场 的应 用现状 出发 ， 分析介 绍 了“ 四合 一” 同复合钻 具组 合 的功 用及 钻进 工具 参数 优 不
防斜防碰， 并能提高机械钻速。“ 四合一” 钻具是在原复 合滑动 导向钻具 的基础上 ， 用破碎 岩石较好且 寿命 较长 的 Ｐ Ｃ钻头替 代 了牙轮 钻 头 ， 且后 缀 外 径较 小 的刚 Ｄ 并 性稳 定器 ， 短钻铤 的长度来 调节与螺杆 稳定器之 间的 用 间距 ， 从而达到了微增斜和稳斜的效果。“ 四合一” 钻具 组合 与 Ｐ Ｃ钻头 配合 使用 ， 以在不 起 钻倒换 钻 具组 Ｄ 可 合 的情 况下 ， 次性 完成 直井 段 、 向造 斜段 、 斜段 、 一 定 增 稳斜段 整个井段 的钻井 。该种钻 具组合增 斜率适 中 ， 稳 方位能力较 好 。适 合于 大 、 小位 移 的定 向井 全 井段 中、 使用 。 由于技术垄断 ， 旋转导向钻井技术在国内的使用受 到 了严 重 的限制 ； 加上 “ 四合一 ” 钻井技术 在现场 的成功 试验 和进一步推 广 ， 使之 逐步成 为现今 国 内钻井提速 发
展 的重 要手段 。
常规的复合钻具钻井工艺在直井段钻进时如果两井 靠近 ， 必须起钻下螺杆调整轨迹 进行 绕 障作业 ， 不但 这样 浪费时间 ， 而且风 险性很大 ； 滑动导 向复合钻井技术 作为 新型的钻井工艺技术， 由于其调整轨迹灵活方便， 为钻井 生产的进一步发展发挥了巨大的作用 ， 由于这种钻具 但 组合（ 三牙轮钻头＋单弯螺杆） 简单， 斜井段稳方位效果 不好 ， 增斜 率不 易掌 握 ， 井 眼轨迹 控 制过 程 中滑 动段 在 长 ， 剖面控制难度较大 ， 井身 施工 当中技术人员 由于要频 繁地 调整 轨迹 ， 劳动 强度 太 大 ， 再加 上 牙轮 钻头 寿命 有 限， 该技术已很难适应钻井提速发展的要求。 ２ “ 四合 一” 复合钻 井技术 的应 用分析 丛式井钻井 技术 中存 在 的主 要 问题 之一 就 是井 眼 轨迹控 制 ， 准确 的轨迹 控 制 能保证 直 井段 的井 身 质 量 ，