超前注水加密布井区块快速钻井集成技术

谢渭锋 王成鑫 白宁

摘要：鄂尔多斯盆地油藏属于超低渗油藏，从开始开发到现在，常规油井技术已经历20多年的逐步发展，提速空间越来越窄。本文分析华池南梁施工难点，通过钻头优选、钻具组合结构优化、聚合物钻井液配方改良和新工具的应用，解决了滑动托压严重、滑动进尺比例高、机械钻速钻速低、完钻起钻遇阻等问题，顺利完成快速施工，并形成快速钻井技术集成，为后期同类井施工提供技术支撑。

关键词：柔性短节;钻具组合;滑动托压;配方改良

1  现状与前景

1.1现状

同区块施工井速度差异大。2016年华池南梁区块完井106口，钻井速度差较大，延安目的层井最短钻井周期1.38天，最长8.25天;华池长3-长6目的层井最短钻井周期2.54天，最长10.25天;长8-长9目的层井钻井周期最短6天，最长16.67天。

1.2前景

近年以来，长庆油田公司水平井逐渐增多，但常规油井仍是长庆油田公司稳产的主要开发井型之一。2017年在华池南梁区块成立甲乙双方“一体化”试验项目-午86井区创新试验项目。因此，常规油井在未来的钻井布井中，仍有广阔的市场前景，有必要深入研究油常规井钻井技术，形成钻井技术集成，提高施工速度。

2.技术难点

2.1下部地层（延长）降斜率高。该区块进入延长后开始降斜，最高达到10度/100米，滑动调整多，二开平均机械钻速低（仅37.78米/小时）。二开后滑动进尺比例高达10%。

2.2洛河-直罗地层缩径严重，起钻遇阻严重。2016年有80口井发生不同程度的遇阻情况，损失时间856小时。

2.3注水井网已成型，溢流险情频发。2016年有5口井发生溢流，占该区块施工井的5%。施工井处于注水井网中间，部分注水井注水量大于10万方。井控险情处置难度大。

3  施工前技术准备

3.1  PDC钻头优选

针对该区块施工井所钻地层为中软地层，结合往年施工钻头经验，优选长庆钻井总公司生产的5刀翼19毫米复合片双排齿PDC钻头。

3.2  优化钻具组合

3.2.1分析原四合一钻具组合存在的不足。2016年该区块施工四合一钻具组合，该组合在洛河组及下部地层滑动粘托严重，工具面不易到位。延长组降斜率较高，个别井可达10度/百米，滑动调整较多。井眼轨迹剖面为“直-增-降”剖面，不满足甲方质量要求。

3.2.2柔性四合一钻具组合的优点。使用7LZ172螺杆替换165螺杆，可承载钻压由6-8吨上升到10-12吨。将2米短钻铤更换为3.5米柔性短节，降低组合刚性。将钻铤数量由9根减少至0-3根，使用15根加重钻杆提供钻压，进一步降低组合刚性。将210-212钢性螺旋扶正器改为208-210球型扶正器，减小钻具与井壁的接触面积，降低摩擦阻力，減少滑动拖压。钻进时通过调整钻压改变弯曲程序，调整复合增斜率。

3.3   细化常规井聚合物钻井液体系

3.3.1大泥浆量，强调絮凝、弱化防塌。在洛河-安定聚合物阶段保证泥浆量大于500方，强化絮凝，直罗-延安聚合物阶段泥浆400方，强调絮凝，弱化防塌性，PAM：ZNP-1比例1：1，粘度降至30s，适当剥落扩大井径，减缓直罗-延安遇阻。

3.3.2控制失水，保证泥饼厚度。延9转化细分散-完钻阶段减少白土加量，第一口井转化只加2-3吨白土，后续井使用老浆不加土;控制失水5ml，地面泥浆200方，粘度38-42s，降低泥饼厚度;适当加入聚合物和润滑剂提高润滑性。

3.3.3工程措施扩大井眼直径。每个单根打完后划眼一遍，钻穿安定后短起至洛河顶部，扩大216mm井眼平均井径6mm;

3.4完善井控系列技术措施

3.4.1计算各井区地层压力。根据甲方工程设计及以往施工井密度，得出南梁各井区目的层平均地层压力，及时进行提前加重。

3.4.2完善停注泄压、快速压井措施。二开后对邻近注水井申请停注泄压。现场储备不少于60吨吨袋包装的加重物资，并配套起吊机具，便于快速加料。一旦发生溢流，能在2小时内配好60-80方加重钻井液，满足压井需求。对邻井发生过溢流的高风险井，申请安装使用旋转防喷器进行控压钻井，安全快速完成施工。

4  应用效果

4.1滑动比例明显下降，机械钻速大幅提高。

洛河组滑动钻时由10-15分钟下降到1-2分钟，下部地层（延长）复合降斜率由8-10度/百米下降到2-3度/百米，滑动钻时由10-12分钟下降到3-4分钟，滑动托压现象大幅减少。滑动钻进进尺比例由10%～12%下降到3%～5%，具体对比见参与首批试验的30652队全年施工的18口井为例，见下表：

从上表可以看出，在二开后段长增加182米的情况下，柔性四合一钻具比常规四合一钻具滑动进尺减少79.8米，滑动进尺比例降低5.77%。

4.2完井起钻遇阻大幅减少。通过强化钻井液处理过程中的强絮凝、弱防塌、控失水、保泥饼技术，配合扩划眼+短起下钻工程措施，较好地解决了高渗地层厚泥饼起钻遇阻问题，也促进了滑动托压现象的减轻。全年起钻遇阻11口井，损失时间由2016年的80口井856小时缩短到380小时。

4.3超前注水区块溢流频发趋势得到遏制。全年申请停注泄压80次，共发生油气侵及溢流共6口井，发生率4%，并形成了一套快速压井处置方法。

5  结论与建议

（1）柔性四合一钻具组合能够有效减少滑动进尺比例，减少滑动托压，提高滑动效率，提高复合钻进和滑动钻进机械钻速，可向油常规井项目全面推广。

（2）强絮凝、弱防塌、控失水、保泥饼技术，配合扩划眼+短起下钻工程措施，有利于地解决高渗地层厚泥饼起钻遇阻问题。

（3）提前加重配合停注泄压、快速压井技术措施，能够满足超前注水区块压井需求。

作者简介：

谢渭锋（1982-）男，汉族，陕西渭南人，钻井工程师，主要从事钻井技术管理工作。