大位移定向井钻井技术在垦东地区的应用

文/张斌 李劢，中石化胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司

1 设计情况

1.1 井身结构设计

1.1.1 地质概况，井位：

1)井口地理位置：山东省东营市垦利县垦东地区东二联东南约4Km，孤东7-48-266井井口方位 320,，距离78m。

2)构造位置：济阳坳陷垦东凸起北部斜坡带垦东斜22井区走滑构造带。

3)井位坐标：复测井口 纵X： 4 197 164.37 横Y：20 683 673。 靶点A 纵X： 4 197 400.00 横Y：20 685 800.00.

1.1.2 井别：评价井

1.1.3 设计垂深（均不含补心高）：1540.00m，A靶垂深1315.00m。

1.1.4 完钻层位：馆上段。

1.1.5 完钻原则：井深30m无油气显示定深完钻。

1.2 轨道设计

表1 轨道设计表

2 施工难点分析（风险提示）

定向施工难点包括以下方面：1.由于地质状况影响，在钻井施工中会出现较多钻遇地层、软硬地层相互交错、直径段过长等问题，在一定程度上增加定向施工的难度[1]。2.在钻进过程中表层套管是以“直-增-增-稳”方式在裸眼状态中完成，且地质下层硬度高、抗磨性强，导致可钻度下降，使机械钻速速度放慢，延长施工周期。3.注意与完成井孤东7-50-斜更275、孤东7-51-斜266、孤东7-51-斜286、孤东7-52-斜266、孤东7-53-斜275、孤东7-53-斜286(侧)、孤东7-48-266、孤东7-50-275、孤东7-55-斜286(侧)井及设计井孤东7-53-斜286井防碰。

3 分段施工技术措施

3.1 一开井段

3.1.1 井段（m）：50.00-1000.00m

地 层：平原组～明化镇组

井斜角（°）：0～66.81°

钻具组合：Φ311.20mm牙轮钻头+Φ210.00mm1.50°动力钻具+回压凡尔+631*630回压凡尔+631*630定向接头+Φ203.20mm无磁钻铤+631*410配合接头+Φ127.00mm无磁承压+Φ127.00mm加重钻杆+Φ127.00mm钻杆

3.1.2 主要措施

1）随时调整井斜方位，根据实际情况选用滑动钻进和复合钻进施工方式；2）下钻前仔细检测弯套度数，地面测试动力钻具，检查MWD或FEWD/LWD仪器组装；3）下钻前钻井液性能达到设计要求，净化设备运转正常；4）动力钻具钻进完，短起下钻5个立柱。

3.2 二开稳斜段（MWD段）

3.2.1 地层：明化镇组～馆下段 井斜角（°）：66.81°

钻具组合：Φ215.90mm钻头＋Φ172.00mm 1.25°单弯动力钻具×1根+止回阀+411×410定向接头＋Φ177.80mm无磁钻铤×1根+Φ127mm加重钻杆×9柱＋Φ127.0mm斜坡钻杆

3.2.2 主要措施：

1）下钻前仔细测量弯套度数，在地面测动力钻具并检查MWD或FEWD/LWD仪器组装；2）随时调整井斜方位，根据实际情况选用滑动钻进和复合钻进施工方式；3）参考相同类型施工经验或一开钻进情况，二开前期降斜约20/100m，并根据实际情况调整井身轨迹；4）下钻前钻井液性能达到设计要求，净化设备运转正常；5）根据摩阻扭矩情况每钻进300-500m短起一次。

3.3 二开稳斜段（旋转导向段）

地 层：馆上段～馆下段

井斜角（°）：66.81°

钻具组合：Φ215.90mmPDC钻头＋Φ172.00mm 导向头*3.93m+Φ203.00mm 柔性扶正器*2.26m＋Φ176mm无磁悬挂短节×3.38m＋Φ210-212mm 扶正器*+Φ127mm加重钻杆×9柱＋浮阀+Φ 127.0mm斜坡钻杆

仪器要求参数：

1)钻压：60-150KN；2)排量：25-33L/s；3)转盘转速：75-90RPM；4)泥浆密度：1-1.85g/cm3

4 施工技术要点

4.1 为避免轨迹失控，应及时根据测斜数据做出相应的井身轨迹实钻图，为制定下一步技术决策做好准备。

4.2 实钻轨迹不可出现过大的狗腿度，尽量避免大幅度摆动轨迹，以此减少钻具的磨阻情况。

4.3 保证斜井段的排量，提高井眼清洗效率，以此增强钻井液的携岩能力。

4.4 严密控制井内钻具静止时间，除测斜以外时间不超过3分钟，并保证钻具活动五米以上。

4.5 伴随斜井段增长情况，要依照井下实际情况适当短起下钻，同时进行大排量洗井，以此破坏岩屑床。

4.6 严格管理深井钻具，认真检查入井钻具，坚持钻具倒换、错扣检查和探伤，避免出现钻具事故。

4.7 严密监测下钻速度，如遇到阻碍不可强硬下砸，当下钻遇阻到50kN时，切勿出现猛放、猛提、猛刹等操作，以免出现钻具卡死。如在下钻过程中出现阻碍要应用“一通、二冲、三划眼”原则，应耐心划眼直到下钻通畅。

4.8 钻进和划眼过程中及时观察转盘扭拒变化情况。

4.9 不可在划眼过程中使用动力钻具或悬空处理泥浆，以防出台阶。

4.10 起钻前应做到充分循环、短起下，将岩屑的彻底清除，以此保证井眼通畅无阻挂。

大位移钻井涵盖了较多的关键性技术，并涉及如电子信息、力学、材料学等多门学科，综合性非常强。因此，大位移钻井在实际操作的过程中不光要保证施工设计团队的先进技术，同时还应具备一系列高科技配套设施，并不断丰富监管团队的管理体系和时间经验，以此确保大位移钻井技术的稳定发展，为我国石油工程作出更大贡献。