加深小井眼鉆井技術在海東1井的應用

賈寶 劉寶林

摘要：近年來，隨著勘探難度的加大，利用原有井眼進行加深，達到勘探目的，節約勘探資金，加深小井眼的情況不斷增多，由于深部地層高溫、高壓、高地層應力等原因，使得小井眼施工更加復雜且具有一定難度。海洋公司鉆井事業部先后完成了多口在深層（>400Om）部分小井眼施工， 積累了一定的施工經驗。本文以海東1井加深小井眼的技術施工工藝為例，針對加深小井眼的主要技術難題進行了應用總結，對今后加深小井眼施工，提高鉆井速度，降低鉆井成本，具有較強的推廣意義。

關鍵詞 ：加深小井眼;井眼準備

1.海東1井加深地質情況及加深原因

海東1井是位于遼河灘海海南油田東部蓋州灘鼻狀構造帶望海山構造的一口四開四段制定向井。該井215.9mm井眼鉆達井深4130m后，加深152.4mm井眼到井深4427m完鉆，完鉆層位沙一段。

加深小井眼的原因：主要原因是設計東三底界深度是3670m，實際鉆達到井深3974m才鉆穿東三地層，實際地層厚度比設計厚了304m，所有才決定加深，以實現勘探目的。

2.施工技術難點分析

2.1上層井眼井底的清理

（1）一般上層井眼井底因完井電測時，井壁取芯遺留部分炮彈殼子，在下套管固井前，需要先進行打撈，對井底進行清潔，該物打撈干凈與否，直接影響下步小井眼的施工。

（2）鉆水泥環和套管鞋時，由于小鉆具強度低，容易發生鉆具事故。

2.2加深鉆進階段

（1）加深井段深，地層硬，可鉆性差，復雜多。

（2）井底溫度高，小馬達易損壞失效，其使用受到限制。

（3）環形空間小，鉆具內水眼小，鉆井液流動阻力大，施工壓力高，水力參數受限。

（4）下部鉆具直徑小、重量輕，不僅施加鉆壓的范圍受到限制，而且由于復合鉆具本身剛度的不均一性，正常的鉆井參數也受到很大限制，從而導致鉆井效率降低。

（5）小鉆具強度低，尤其是抗扭強度低，工作扭矩受限，容易發生鉆具事故。

（6）鉆具結構選擇受限，不能有效控制井身質量。

3.施工過程措施

3.1井底炮彈殼子的處理

接到海東1井加深152.4mm井眼的通知后，為保證小井眼的順利施工，開始對落井炮彈進行處理（累計井壁取芯13趟，共計落井94顆炮彈殼子），先后處理共6次，其中215.9mm井眼處理2次，152.4mm井眼處理4次。

3.1.1 ?215.9mm井眼撈炮彈殼子技術措施：

Φ195mm磨鞋+Φ178mm撈杯+鉆鋌+扶正器+鉆鋌+加重鉆桿+鉆桿

磨炮彈參數：

鉆壓30-50KN，排量10 l/s，轉速60 rpm，扭矩10-15 KN.m

磨撈技術措施：

將鉆具放到井底，先加壓20KN，排量10 l/s，轉速60 rpm，加鉆壓30-50KN開始磨炮彈，記錄好扭矩。

每磨20min，活動鉆具一次，上提鉆具3m，重復上述措施操作。

每磨1h撈炮彈皮一次，撈前，將鉆具提離井底1m，然后將泵沖開到100spm，下放鉆具到井底，大排量沖洗井底，將炮彈皮沖起，然后將鉆具提離井底0.3m，停頂驅，停泵，靜止5min撈炮彈皮。

磨撈炮彈情況：撈杯內撈滿炮彈殼子。

3.1.2 ? 152.4mm井眼撈炮彈殼子技術措施：

鉆具組合：

Φ150mm磨鞋+Φ127mm撈杯+鉆鋌+扶正器+鉆鋌+Φ88.9mm鉆桿

磨炮彈參數：

鉆壓40-60KN，排量5 l/s，轉速50 rpm，扭矩7-11 KN.m

磨撈技術措施（與215.9mm井眼相同）：

磨撈炮彈情況：撈杯內鐵塊填滿炮彈殼子（殼子長度大多在1cm左右）。

3.2鉆進技術措施

3.2.1采用的鉆具組合：

Φ152.4mm鉆頭+馬達+扶正器+浮閥+鉆鋌+加重鉆桿+Φ88.9mm鉆桿

鉆井參數：鉆壓40KN，轉速80rpm+馬達，排量20 l/s。

3.2.2鉆進期間技術措施目的及實鉆效果

根據地層情況和尾管固井的特點，技術措施上應盡量擴大加深井段的井徑，保證井壁穩定規則，為完井電測、順利下入尾管創造條件;增加尾管與井眼間的間隙，從而增加固井水泥環厚度，從而保證固井質量。為此技術措施上首先保證排量，保持相對較高轉速，每打完一個立柱至少劃眼2遍;以及每次起下鉆前后的循環時間。鉆頭選擇百施特PDC鉆頭，其優質、耐磨的復合片適用于沙一地層，特別是型號為M1365D的13mm齒6刀翼的PDC鉆頭，在井段4244-4312m，未使用馬達的情況下，獲得了較高的機械鉆速和井眼質量，平均機械鉆速達到2.06m/h。減少了起下鉆次數，節約了生產時效。根據電測結果，裸眼段平均井徑為181.32mm，為優質固井提供可靠的保證，固井質量合格，達到了預期目的。實踐還證明，小井眼鉆具組合上使用馬達與否，對機械鉆速的影響不大，反而增加了井下不安全因素。

4.認識與體會

（1）小鉆具強度低，尤其是抗扭強度低，為防止發生鉆具事故，應提前校驗好液壓大鉗扭矩表，并設定好頂驅限制扭矩值，防止鉆具機械損壞。

（2）小井眼施工前，必須將上層井眼井底井壁取芯遺留部分炮彈殼子打撈干凈，避免因炮彈殼子造成卡鉆事故，損壞鉆頭，耽誤時效。

（3）鉆進過程中，鉆頭的選型及質量對鉆井速度及周期影響較大，小鉆具的馬達雖然基本能夠滿足深井抗高溫要求，但施工證明其對鉆井速度影響很小。

（4）合理制定技術參數，盡量擴大加深小井眼的井徑，保證井壁穩定規則，為完井施工創造良好條件。

（5）隨著小井眼鉆井技術的不斷完善，將會大大降低鉆井成本，獲得良好的經濟效益，加深小井眼的應用將越加廣泛。

參考文獻：

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