浅谈对定向井水平井钻井施工技术的认识

侯庆峰++田有民++侯宪波++邢建伟

摘 要：本文重点介绍了水平井的用途、轨道与轨迹的区别、大位移井的工艺特点与难点对工具、装备的要求定向井及水平井在钻进和起下钻过程中应注意的事项及完井电测要求。

关键词：定向井； 用途 ；钻井技术；注意事项

一、大位移井的工艺特点与难点对工具、装备的要求：

大位移井的关键技术归纳起来有以下10项：

1.扭矩和摩阻、2.钻柱设计、3.井壁稳定、4.井眼净化、5.钻井液和固控、6.套管作业、 7.定向钻井优化、 8.测量、9.钻柱振动10.钻机设备。

表现在对井下工具、仪器和装备的具体要求则是：

1.如何選好钻机，克服大摩阻，保证钻出长井段

2.如何选好钻井泵，保证排量，清洁井眼，降低摩阻

3.如何选好驱动装置，保证井眼质量

4.如何选好钻井方式，提高钻速，减小摩阻和井下作业时间

5.如何选好钻井工具，保证有足够扭矩克服摩阻钻出长井段

6.如何选好测控系统，保证测传导向能力，控制好轨迹

7.如何选好井下工具，减少摩阻与套管磨损保证钻头加上足够钻压，快速钻进

8.如何选好钻井液，减少摩擦，增大携屑能力

9.如何选好下套管方法，保证顺利下入和居中

二、定向井及水平井在钻进和起下钻过程中应注意的事项

1、井斜角和井眼的平滑程度对摩阻、扭矩有显著的影响。因此，良好的井身轨迹是（大位移、水平井）定向井、水平井成败的关键， 它可以降低摩阻、减小扭矩并延缓键槽的形成。控制轨迹时不要仅以中靶为目的，关键要考虑为下一步施工减少难度――努力保证井眼轨迹的平滑，减少螺旋井段的出现。

2、在保证井身轨迹符合设计要求的前提下，钻井施工中要使用加重钻杆，尽量简化钻具结构；避免扶正器以上使用光钻挺（过渡点要带大于光钻铤尺寸的扶正器）；钻具组合中使用随钻震（上、下）击器。使用无线随钻（如FEWD）的井在特殊情况下，如上部可钻性好的地层、井斜和方位不好控制的井段或井段快打完时，采用复合钻进的方式可获得较好的井眼轨迹和较高的生产时效（减少起下钻作业时间），但前提是必须注意动力钻具和钻头的使用寿命。

3、要注意泵压的变化：钻井过程中要注意井眼是否有不畅通（沙子多）或动力钻具坏造成的憋压现象因此，要求钻井过程中要保证足够的排量（水眼尽量放大、上返速度≥1m/s），有利于清洁井眼。在限于排量小、返速低的条件下，可通过对钻井液的流型、流变参数的合理调整（如采用平板型层流），可有效地解决井眼的清洗和携岩问题。

4、要注意摩阻的变化：在井身轨迹一定的情况下，观察摩阻是否属正常范围，有无增大或粘的现象；钻井过程中要勤搞短起下钻（如定向初期100～150m左右/次，水平段80～100m/次……关键是要结合携沙情况、泵压、摩阻的变化等实际情况来定）；搞短起下要拉过造斜点进入直井段（不能长时间不过造斜点）。过造斜点时要特别小心—严禁强压硬砸，防键槽卡钻。

5、要注意扭矩的变化：钻进过程中观察转盘憋劲是否变化很大↑ ，摘转盘后打倒车是否很厉害。若扭矩变化的大，要分析原因：井身轨迹引起（质量差）、携沙或润滑不好引起……，保持良好的泥浆性能是成功与否的保障。特别是在造斜段或水平段钻遇泥岩层，一定要调整好泥浆性能、降低失水，防止井壁掉块或坍塌。

6、防卡：

①防粘卡！—按要求加足润滑剂、勤活动钻具（以上下活动为主）。钻进过程中一般不加固体润滑剂，以加液体润滑剂为主—防止堵随钻仪器的孔，固体润滑剂最好在下套管之前加入；使用好固控设备，严格控制泥浆的粘切、般土含量、密度及含沙量，防止糊井壁。

②防键槽！键槽对钻井的危害程度主要取决于造斜点的位置（地层因素）、井身轨迹、井身结构、钻具结构、起下钻次数、钻杆台肩形状等方面，其中，优化钻具结构是解决键槽卡钻的最重要的措施。每个班要填写钻进参数、摩阻、扭矩、泵压、井深等对应数据变化表，以便分析对比。

7、钻具使用方面：每使用1～2趟钻，钻铤和配合接头应逐根卸开清洗检查，重新涂螺纹脂；遇全角变化率大的井每趟钻都要倒换钻具，倒换方法是抽下加上，即每次将钻铤以上5-10柱钻杆换至井口；钻挺的使用要按规定时间探伤。不同钢级、壁厚的钻杆在同一口井组合使用时，要分段使用，分段倒换。

8、常规钻具下钻过斜井段时，要放慢速度，遇阻不能超过50kn，不能强压，决不能在斜井段开泵、划眼，防止井壁出新台肩而找不着井眼。

9、带动力钻具下钻遇阻时不能中途开泵、划眼，应起出更换用钻具结构通井（钻具结构：5寸公锥或尖刮刀+2根钻杆+208mm破槽器（根据井眼尺寸大小）+127钻杆）并在遇阻点处划一遍，大排量洗井。

10、中段半径的井原则上当井斜达45度后搞一次短起下钻（依具体实际及时搞短起下）；中间若换钻头时要搞短起下钻；打开油气层后必须及时短起下以便测定上窜速度；完钻后根据井下情况搞2～3次短起下钻，目的是疏通井眼、测量后效、确保油气上窜速度在许可的范围内[油气上窜速度≤10m/h]。

11、中间电测或完井电测后应先用：5″公锥或尖刮刀+2根钻杆+破槽器（81/2″井眼→208mm ；91/2″井眼→220mm；121/4″井眼→308mm） +127钻杆通井（要结合井眼大小选择钻具组合尺寸），通井正常后再下入正常钻进的钻具结构或套管。

注意事项可概括为：

1、保证足够的排量！

2、坚持勤搞短起下钻！

3、使用好净化设备和能满足井下要求的泥浆！

4、加入足够的润滑剂以降摩阻和防粘！

5、尽量使用优质钻具和简化的钻具结构！

三、中途和完井电测

1、电测（小队自己）先测直井段，斜井段能测多少测多少；

2、用钻具送仪器测完剩余的井段。

3、SFC测法同上。只是需要按甲方的要求根据井深、密度决定是否分段换成清水，下入小钻杆探（井）底并证明确实到底后，先用原浆充分循环两周以上带出沉沙和混浆。

4、起下钻过程中一定要注意防止井下落物。

四、 结论

（1）大位移井关键技术。

（2）对井下工具、仪器和装备的具体要求。

（3）定向井及水平井在钻进和起下钻过程中应注意的事项。

参考文献：

〔1〕王纯新.钻井施工工艺技术.北京.石油工业出版社.2005

〔2〕张发展.复杂钻井工艺技术.北京.石油工业出版社.2008

〔3〕蒋希文 钻井事故与复杂问题 石油工业出版社2006