dph—47大井眼水平井钻井技术浅谈

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1、DPH—47大井眼水平井钻井技术浅谈　　摘要由于大牛地气田地质构造位置处于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部，该气田属于低压、低渗、低孔隙度型气田，随着气田的开发，如何继续增产提效是当前面临的关键问题。目前提高“三低”油气层产能、提高经济效益比较成熟的方式是大力发展水平井钻井技术及采用高压压裂的方式扩大储层的裂缝。关键词DPH-47井；钻井液技术中图分类号：TE243文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）15-0085-011基本资料DPH-47井为大牛地区块一口为了配合高压压裂的完井方式而

2、设计的大井眼水平井。该井在施工过程中，由于大井眼钻进需要泥浆排量大，对无线随钻仪器脉冲信号干扰严重，轨迹控制难度大；同时大尺寸井眼环空返速低，泥浆携带岩屑能力大幅削弱，容易形成岩屑床，且造斜段施工中钻遇大段泥岩，造浆性强，容易发生泥包钻头或起下钻遇阻现象，大井眼的井眼稳定性差，对泥浆性能提出了很高的要求，增大了井下安全的危险因素。2施工难点分析2.1直井段易发生井斜6由于该井一开、二开井段井眼大，钻具与井壁间隙大，钻具受压后弯曲性变强，如果钻井参数选择不合适极易造成直井段井斜偏大，井身轨迹不合理，造

3、成后期钻具受力不均匀、偏磨严重，起下钻出现键槽卡钻，并极易发生钻具事故。2.2大井眼井段PDC钻头不适宜用于造斜在现场施工中，造斜段使用PDC钻头存在以下几点缺点，造成无法发挥PDC钻头优势：①初期使用PDC钻头存在工具面不稳，定向效果差的特点；②在造斜段施工中，使用PDC钻头配合1.5°动力钻具复合钻进时造斜率低，且由于施工井段为大段泥岩。2.3311.1mm井眼下部井段泥岩占有率大，井壁稳定性差大牛地区块造斜段钻遇地层为石千峰组、石盒子组，该地层岩性为泥岩、砂岩交互层，岩石可钻性差，由于PDC钻

4、头不适应大井眼造斜段的施工，而牙轮钻头机械钻速低，单只钻头进尺不超过100m，频繁起下钻，泥岩段受到泥浆浸泡时间长，随着井斜的增加泥岩段井壁受到的物理支撑及化学护壁性越来越差，若泥浆性能差极易造成井壁坍塌，对井下形成极大的安全隐患。2.4造斜段环空返速低，水平段携岩能力差，易形成岩屑床6在二开施工中，随着井深增加设备所承受的负荷越来越大，排量低不能很好的满足携带岩屑要求，井眼环空返速低，泥浆水力携岩能力差，易形成岩屑床，滑动钻进期间已发生粘卡现象，施工中具有极大的安全隐患。水平段施工中，井眼清洗难度

5、大，如果泥浆性能差，水力参数小，极易造成岩屑堆积，不能及时返至地面，形成岩屑床，造成卡钻事故。3技术措施3.1钻具组合优化1）一开井段及二开直井段钻具组合的原则是保证防斜打直，提高机械钻速。一开及二开直井段均采用“四合一钻具”组合，在现场实践中，充分证明了该套钻具组合的防斜打直效果。2）二开造斜段根据动力钻具马力大，震动强，反扭角大，井眼与钻具间隙大，实际造斜率偏小的不利因素，极易造成在复合钻进中大幅扭曲，破坏井壁的稳定性。因此根据现场施工的实际情况，制定了合理的造斜段钻具组合，保证了在滑动钻进中工

6、具面稳定，顺利完成了二开施工作业。3）三开水平段钻进中由于水平段长，钻具组合主要作用为稳斜钻进，为避免因采取动力钻具调整井斜和方位，导致狗腿度过大，造成井下复杂，同时要减轻钻进中对技术套管的磨损，根据现场施工经验，采取了小度数单弯螺杆钻具配合欠尺寸扶正器以转盘钻进为主，通过控制钻压和划眼技术控制井斜。63.2钻头选型由于造斜段及水平段较长，井斜角大，地层研磨性强，钻进过程中使用带螺杆的导向钻具组合，滑动钻进与复合钻进过程中钻头所需转速较高，同时定向钻进过程及旋转钻进过程中对钻头偏磨较直井段要严重得多

7、，因此钻头选型过程中要重点结合水平井的特点，选择加强保径的钻头；同时由于在造斜段过程中由于动力钻具马力大，反扭角大，而PDC钻头的破岩原理为切削、剪切破碎岩石，滑动钻进时工具面不稳定，造斜率低，在泥岩段定向钻进时极易发生泥包钻头现象，导致无法发挥其进尺多，钻速快的优势。综合实际钻井经验，在二开造斜段主要使用具有背掌加强保径的牙轮钻头，三开时主要使用具有保径能力强、聚晶金刚石复合片抗磨损能力强的PDC钻头，均取得了较好的效果。3.3井斜控制技术井斜的控制主要是对直井段的钻进参数及钻具组合如何进行合理搭

8、配，根据现场施工经验，直井段采用轻压吊打，配合螺杆钻具的高转速，达到控制井斜及提高机械钻速的目的。4钻井液技术4.1大井眼井眼清洗及造斜段井眼稳定性控制6二开上部井段选用低固相钾基聚合物钻井液，增大钻井液排量，提高清洗井眼能力，二开造斜段存在裸眼段长、泥岩浸泡时间长易坍塌掉块、钻井液环空返速低，携岩能力差等不利因素，因此在施工中采用低固相聚合物防塌钻井液，在定向前提前调整好钻井液性能，保证其携带岩屑的能力，加入了非极性防卡润滑剂，提高钻井液的润滑性，继续使用适量聚合物