技术型钻井质量监督运行模式的构建

王焕平 徐斌 彭雁鸣

多年来，为进一步解决油田开发现阶段调整挖潜中的一系列矛盾，提高钻井质量和投产效果，加快产能建设步伐，实现原油稳产，十分重视钻井监督管理。在监督工作中，钻井监督人员在综合考虑钻井效益、质量关系的同时，突出新技术在钻井工程中的支柱作用，实现提高钻井质量为目标的技术型钻井监督模式，以获得较高的投入产出比。

（一）对亟待解决的技术难题进行调研、归纳、分析

钻井监督人员在日常现场监督工作中，对施工中遇到或者钻井队反映的普遍性技术难题进行记录、归纳、整理，针对具体问题展开具体分析。在分析问题的过程中，从钻井技术的发展源头开始，摸清发展脉络，一直到现在常规通用技术，抓住问题存在的关键点进行研究。 在分析研究问题的过程中，从地质和工程两个方面分别进行分析，以期对钻井施工中存在的难题分析的更全面、更准确，针对这些问题进行研发或者引进的新技术针对性更强，使用后的效果更好。

（二）分别从地质和工程两个方面分析亟待解决的质量难题

1、分析、归纳、研究地质方面技术难题

一是固井技术难题。由于油田油层发育多，隔夹层薄，开发时间长，层间注采状况差异大，多为疏松细沙岩，在钻井过程中井壁容易坍塌，固井过程中水泥浆胶结差（特别是二界面），造成固井质量差，水泥环强度低、薄隔层封隔性差，容易在开发过程中老井出现过注水、注聚、注汽窜层现象，钻井射孔和老井补孔后生产情况与层位电性显示不符现象，另外因为固井原因造成地层出砂严重、老井套管变形、损坏等现象严重，给后生产带来困难。

二是水平井油层有效钻遇率难题 。2008年以前，水平井布井都是选取构造落实、油层厚度大（6米以上）、油层发育好、无底水或底水少、产能高的区块（通俗的说就是哪里油层好打哪里，哪里产量高打哪里），这样在水平段钻进过程中，水平轨迹无需进行较大调整，就能保证在油层中顺利穿行，故油层有效钻遇率较高，单井产能也高，平均初期日油能力17吨。开始大规模动用窄薄油层、稠油水淹层顶、断层边部、尖灭区等“难区”等。这些区块油层薄（厚度2～4米），构造落实较差（特别是扩边井，处于断层边缘，构造极不落实），造成设计与设计油层误差大，工程施工难度加大，技术人员现场调整水平轨迹难度加大，造成油层有效钻遇率下降，并且造成个别井由于无法有效钻遇油层而填井侧鉆，再加上这些区块采出程度差、上水快、管理难度大等原因，造成单井平均产量也随着降低。

三是老区井身轨迹防碰绕障难题。油田已经进入加密井开发阶段，加密井不断增多，使井距越来越小，新钻井在钻进过程中需要穿越的邻近井身越来越密，如果老井井身轨迹数据误差较大，钻井井身轨迹控制不到位，极易造成钻穿老井套管的事故，还会造成卡钻、掉仪器、井喷、井漏等事故的发生。

2、分析、归纳、研究工程方面技术难题

一是油气层保护难题。钻井过程中的油气层伤害，主要是泥浆滤液和固相颗粒浸入油层后，造成渗透率降低而影响产能。有害固相可以通过泥浆净化设备来控制含量，失水量的控制需要性能良好的油气层保护材料;在钻进过程中，通过采用近平衡压力钻进和油气层保护材料参与而形成的薄而致密的泥饼可以阻止滤液和有害固相的浸入。

二是水平井钻盲板对套管串损伤难题。当前水平井完井基本上采用筛管顶部注水泥工艺，固井完毕后需要用磨鞋钻头钻掉盲板。在钻盲板过程中，不可避免地会对套管串造成永久性物理损伤，同时还有大量铝屑无法洗出，容易堵塞洗井阀，给今后生产带来隐患;而且与盲板配套的工具组合多、结构复杂，增加了施工风险，容易造成固井失败等。

（三）反复研究论证，有针对性地研发引进新技术

本着“安全第一，质量至上”的原则，综合考虑技术、质量和效益的辩证关系，通过加强自主攻关研究、上门学习、参加新技术讲座和培训班等方式，及时掌握新技术发展状况，先后研发和引进了以下钻井新技术：

1、地质方面新技术

一是针对固井技术难题引进了“晶格膨胀水泥+塑性纤维固井技术”、“低密度漂珠体系”和“薄隔层管外封隔器”

二是针对水平井油层有效钻遇率难题自主创新“工程地质一体化技术”。

三是针对老区井身轨迹防碰绕障难题建议引进了井身轨迹“三维防碰绕障技术”。

2、工程方面新技术

一是针对油气层保护难题引进了新型油层保护材料“聚合物弹性微球封堵防塌剂”。

二是针对水平井钻盲板对套管串损伤难题引进了水平井筛管顶部注水泥“免钻塞工艺”。

（四）在新技术推广应用过程中，加强现场监控、第一手资料收集与效果跟踪

1、固井新技术的应用

一是“晶格膨胀水泥+塑性纤维固井技术”的应用分析。晶格膨胀剂可以补偿水泥石的体积收缩或使水泥石产生微膨胀，晶格膨胀剂水泥浆体系失水低、流动性好、稠化时间可调、零析水，形成的水泥石强度高、渗透率低且有微小的膨胀，能有效提高水泥浆体的防窜能力，提高水泥石在环形空间的胶结强度，从而提高固井第一、二界面特别是第二界面的固井质量;塑性纤维本身具有很强的韧性，加入晶格膨胀固井水泥体系中，可以大大提高水泥石的抗拉抗压强度，增强水泥胶结韧性，进一步提高固井质量。

二是高强低密度漂珠固井水泥体系的应用分析。通过在固井水泥中加入密度很低的漂珠，可以大大降低水泥浆密度，可以由原来的常规水泥浆密度1.9g/cm3降至低密度1.4g/cm3，进而降低了固井时的水泥浆液柱压力，有效避免了长封固段井（大于1500m）固井过程中把油层压漏的难题。