一种新型岩屑床清除器在渤海油田A 井的应用

唐启胜 郝宜雷 吴智文 王克洋 王 庆

（1、中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津300450 2、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300450）

1 概述

加密调整作为当前渤海油田高效开发的最重要方式，这其中的加密调整井往往较多的选用大斜度井，这与渤海油田剩余油分布情况密切相关，然而由于渤海油田复杂特殊的地质情况，虽然大斜度井在开发剩余油方面具有诸多的优势，但是由于受稳斜角和稳斜段较长的影响，岩屑堆积形成岩屑床会导致各种井下事故和复杂情况的发生。更有憋漏地层、钻具刺漏、钻具阻卡等复杂情况的发生而改变井身结构。井眼清洁而导致的钻具阻卡等复杂情况或工程事故对提升钻井时效带来了严重不利影响，导致开发成本居高不下。针对携岩困难的特点，从工具介绍、工程分析、工艺措施等方面进行研究论证，形成一套针对大斜度井高效携岩的有效方法，从而有效提高该油田大斜度井段的钻井作业效率和安全性。

2 渤海油田A 井基本情况

2.1 地质概况

渤海油田A 井揭示的地层，自上而下分别为第四系平原组，新近系明化镇组和馆陶组，古近系东营组和沙河街组。古近系东营组深部地层主要为为巨厚层褐灰色泥岩层坍塌压力较高，井壁失稳周期短。

2.2 工程概况

井身结构设计原则：第一，增加表层下深，减少二开裸眼段长度，减少二开裸眼暴露时间和岩屑床形成几率；第二，尽可能减少多套压力体系共存一裸眼（东营、沙河街、潜山），9-5/8'' 套管至少下至东二、东三段，封固大套泥岩段、易坍塌段。A 井井身结构：17-1/2'' 井眼钻进至805m；二开12-1/4″井眼钻进至3805m；三开8-1/2 井眼钻进至完钻井深4600m。定向井数据：井深800m 增斜至井斜66.5°，井方位80°；从800m 至3500m，66.5°稳斜钻进，井方位从80°扭方位至300°；从3500m 至3805m 增斜稳方位钻进至着陆井深3805m；三开水平段钻进至4600m。

综上数据知，二开稳斜角66.5°，稳斜段长2700m，轨迹扭方位220°左右。本口井井稳斜角大、稳斜段长、裸眼暴露时间长，岩屑容易堆积形成岩屑床，阻卡风险很高，通过分析决定使用新型岩屑床清除器。

2.3 岩屑床清除器介绍

岩屑床清除器有不同叶片结构类型，可破坏岩屑床，并保持岩屑悬浮和连续运移。针对A 井特点,优选使用螺旋形叶片结构岩屑床清除器。螺旋形叶片具有良好导向作用，对下方钻井液具有抽汲效果，从而更为有利于岩屑上返。为使工具清岩效果达到最好，项目组通过室内模拟实验对叶片螺旋角与岩屑床清理效果的关系进行研究，当螺旋角呈30°左右时，清除效果最为明显，工具的使用效率最高。

新型岩屑床清理器将采用三段清除结构，两端及螺旋槽内加工有特殊材料耐磨带，更有利于保护岩屑床清除部件，且每一段岩屑床清除部件由两段不同导程的螺旋刀翼组成，外径大的一段能够起到工具扶正、高效冲刷岩屑床的作用，外径小的一段更加有利于岩屑床上移，两段配合更够高效清除岩屑床。结构示意图如图1 所示：

图1 岩屑床清理器结构示意图

2.4 现场使用情况及效果

通过专业工程师软件计算，将岩屑床方在合适的位置，结合A 经情况间隔加放岩屑床清除器（具体加放位置见钻具组合），这样充分发挥新型倒划眼扶正器破碎岩屑床、岩屑床清除器连续运移岩屑床的作用，形成了一套高效的岩屑床清除方法。钻具组合：12-1/4''PDC-Bit+9-5/8''PDM(1.15°)+8''F/V+11-3/4'' STB+8 '' NMDC+8''MWD +8''NMDC+8 '' 液 压 震 击 器+X/O+5-1/2''HWDP×14+1# 岩屑床破坏器+5-1/2”DP×12+2#岩屑床破坏器+5-1/2''DP×12+3#岩屑床破坏器。

岩屑床清除器入井深度1400m，累计进尺2400m，累计井下作业时间120 小时，钻进井段井斜均65°左右。钻进过程中岩屑返出明显增多，钻进扭矩平稳，短起下时扭矩和泵压均平稳，一定程度减少了阻卡几率，进而提高了作业效率。工具出井后螺旋槽内堆有松软淤泥，判断为倒划眼起钻过程中从井壁刮削的泥饼，工具未出现泥包，螺旋槽耐磨带未出现明显磨损，说明工具状态良好，性能稳定。

图2

从该图可以看出，使用岩屑床清除器之后岩屑返出明显增加，有确保井眼畅通，有效清除沉积在井眼底边的岩屑床。

本口井倒划眼平均速度为108.2m/h，在原基础上提高40.72%；起下钻平均速度为360.35m/h，在原基础上提高10.04%。通过使用新型岩屑床清除器，有效的改善了井眼清洁困难的问题，减少了钻具阻卡和憋漏地层的几率，从而提高了钻井作业效率，降低了钻井成本。现正处于市场油价低迷的特殊时期，又正值渤海油田增储上产关键阶段，通过使用新工具新工艺降低油田开发成本有着很大的意义，类似井型可以根据具体情况使用该新型岩屑床清除器。

结束语

现正处于市场油价低迷的特殊时期，又正值渤海油田增储上产关键阶段，通过使用新工具新工艺降低油田开发成本有着很大的意义。渤海油田A 井成功使用了新型岩屑床破坏器，有效的清除岩屑床，很好的改善了振动筛返砂问题，提高了作业时效，确保了作业安全。新型岩屑床破坏器可在同类井型推广应用，减少钻井施工难度同时也提高了钻井水平延伸极限，更有利于卫星型区块的油田的开采开发。为了进一步提高大斜度井作业时效，还应从钻井设备的选择、井眼轨迹优化、井身结构设计、钻井液体系的优选等多个方面进行进一步研究。