长庆地区小井眼钻井技术

公利华 刘胜宾

摘 要 发展和应用小井眼技术的主要目的是降低成本，小井眼钻井技术在90年代发展迅速。本文结合长庆地区XX平台几口小井眼丛式井的施工，了解小井眼钻井技术在实际生产过程中的应用和存在的问题进行简单论述。

主题词  小井眼   长庆区块

1 小井眼概述

1.1小井眼概念

小井眼可降低钻井成本，经济效益十分可观。所谓小井眼是指完井井眼尺寸小于152.4mm或者全井60%以上井眼尺寸为152.4mm的井。

1.2小井眼钻井技术发展的原因

油价下跌迫使各石油公司用更廉价的勘探方法。小井眼是其主要途径，根据几家石油公司小规模实验统计小井眼可以节省钻井费用25～50%。随着钻井技术的进步，钻头、泥浆和井下动力钻具、井控等钻井技术与设备均取得重大发展，使安全经济地进行小井眼钻井成为可能。随着环境保护的要求越来越高，小井眼钻井技术可以减小环境保护的压力。小井眼比常规井眼井径缩小一半，钻井液用量及岩屑量减少50%以上。

2小井眼定向井设计特点及技术难点

2.1小井眼设计特点

丛式井均为五段制小井眼定向井。一开直井段采用215.9mm钻头，下入177.8mm的套管。二开采用152.4mm钻头，下入88.9mm的油管。基本设计要求是钻穿洛河组下入177.8mm套管，保护水层。套管下深保证进入稳定地层30-40m以上。

2.2小井眼技术难点

小井眼井由于本身环空间隙小，给井眼携砂、防卡钻、井壁稳定性、防井漏等都带来严重挑战。

（1）长庆地区直罗组、延长组易成“糖葫芦”井眼，易掉块，易卡钻，刘家沟地层承压能力差，易漏;石千峰和石盒子地层易塌;渗透性砂岩地层中可能存在厚泥饼导致缩径甚至卡钻。

（2）小井眼井由于其本身环空间隙小，在152.4mm井眼里下入101.6mm钻杆，钻杆本体环空间隙50.8mm，钻杆接箍尺寸133mm，接箍处环空间隙仅为19.4mm，环空间隙极小，地层不稳定、坍塌造成卡钻风险极高;

（3）环空间隙小，循环及钻进时环空压耗高，对本易漏的刘家沟地层造成更大井漏风险，且小井眼携砂困难，更易砂堵，造成环空蹩堵，易引起卡钻、井漏发生;

3小井眼定向施工过程

3.1一开施工过程

钻具组合：215.9mmPDC+172mm螺杆（1.25°扶正器212mm）+210mm扶正器+170mm浮阀+178mm无磁钻铤一根+172mmMWD无磁短节+127mm无磁加重钻杆一根+127mm加重钻杆+127mm钻杆若干

钻井参数：钻压 20～40KN     排量32L/S   转速50+DNr/min

目    的：一开直井段、定向段、稳斜段钻进

使用经验：

钻具组合：当设计井斜较小时，一开下入双扶螺杆，每柱滑动钻进9m可以达到3°/30m造斜率。这套组合的优点是：连续滑动造斜至设计井斜后，复合钻进时井斜、方位稳定。一般可以复合至一开完钻井深不需要进行二次定向。如果选用钻具组合一单扶螺杆，钻进在达到设计井斜后，至一开完钻复合段太长，自然增斜太多，还需要滑动降斜，耽误时间。

3.2二开施工过程

钻具组合：152.4mm钻头+127mm螺杆（1.25°148mm扶正器）+120mm浮阀+142mm扶正器+120mmMWD无磁一根+120mm无磁一根+101.6mm加重钻杆18根+101.6mm钻杆若干

二开钻进存在的问题是：从二开到延长底部，复合钻进时井斜降斜，方位小飘，小井眼（152.4mm）轨迹自然变化大，不易控制，需要定向较多。要轨迹圆滑、少定向，提高钻速可以要求从这几个方面解决：1、在设计允许偏差井斜3°的范围内，提前预判，利用已知的地层规律，减少定向滑动进尺; 2、细化分析在同一套钻具组合下不同的钻进参数对轨迹以及时效的影响，进行精细控制，包括钻头选型、水眼尺寸、螺杆选型、钻进钻压、排量等。

4小井眼施工技术措施

（1）从二开开始，每钻进300-400m或根据井眼的拉力情况进行一次短起下钻作业，扩拉井壁，稳固地层，清除附粘在井壁上的泥砂，减小卡钻风险。短起下钻完后要循环1周，携带出因短起下刮下来的砂子。在钻进过程中注意及时活动钻具。

（2）机械钻速较慢连续钻进1小时或连续定向1小时左右时，必须上下活动钻具1次，提高防卡意识。

（3）钻穿刘家沟后逐步控制泥浆失水，提高泥浆密度。进入气层前泥浆失水小于5ml，密度控制在1.16g/cm3左右，确保“双石”组泥岩稳定。

（4）在二开后定向时，提前加入润滑材料改善泥饼质量，提高润滑性。

（5）钻进过程中记录钻井参数，观察返砂变化情况，发现异常及时分析处理，防止井下复杂及事故的发生。

（6）严格控制钻井液的含砂量≤0.2%、摩阻系数≤0.10，防止托压和粘卡。

（7）起钻要及时灌满钻井液，并注意观察是否抽吸，如有抽吸现象要立即停止起钻作业，接顶驱循环或者倒划眼。

（8）下钻时控制钻具下放速度，每下20柱循环顶通一次，将上部井段较稠泥浆彻底循环出来，保证到井底时开泵正常，防井漏发生。

5小井眼施工过程中出现的问题

（1）相对于常规井眼，小井眼二开定向时钻时长，且二开稳斜段井斜变化率大，需定向段长，严重影响机械钻速;

（2）高效水基钻井液在抑制上部井段垮塌、大肚子等现象的同时，由于失水不能放开，以及抑制性本身对机械钻速造成一定影响;

（3）由于小井眼井眼环空间隙小，下钻及循环时引起的循环当量密度大，更易引起井漏，而大的当量循环密度会造成在循环及下钻时造成较多的钻井液通过地层弹性压入地层，而在停止循环及停止下钻时，会因地层弹性有钻井液从地层中出来，出现假溢流险情，增大了井控判断难度。

6结论与认识

1、通过现场的数据和资料分析小井眼施工过程存在的风险性比常规井眼要大。由于井深结构因素导致钻井周期和常规井在机械钻速及钻井周期相差不大，而常规井的钻井技术相对成熟很多，在以后钻井实践中小井眼井的钻井提速空间还很大。

2、小井眼井不仅能有效的节约成本，还能减少固相废物及废弃泥浆量，有效的减轻了环境压力，保护了环境。

3、小井眼在体现了巨大的技术优势的同時，仍存在钻井周期较常规井长、泥浆性能存在改善空间、二开定向困难及井斜控制难等缺点，需要在以后的钻井实践中进一步寻找解决方法。

参考文献

[1] 陶海君，李德波，赵福荣，等.苏里格气田欠平衡及小井眼钻井技术.油气田地面工程[J]，2009，28（10）：27-28

[2] 巨满成，陈志勇，欧阳勇，等.小井眼钻井技术在苏里格气田的应用.天然气工业[J]，2005，25（4）：74-75