[原因：火油钻采工艺]做家：叶周明1、刘小刚2、崔治军2、侯冠中2 徐 鲲1、刘 峰2（1.中海油动力进展工程手艺分公司，天津 ；2.中海火油（华夏）有限公司天津分公司，天津 ）
撮要：
颠末三压力探索和实钻邻区材料证明渤海油田某区块中深部地层存在高温高压。在该区块某探井理论钻研中，地层压力系数1.3，最高达1.65，井底温度高达℃，按照地层压力及地质特色举办井身机关优化，?.5mm大尺寸井眼钻进至馆陶组顶部垂深m，才力削减中深部高温高压地层的钻研危急，在渤海区域，?.5mm大尺寸井眼钻进至m尚属初次，颠末钻具组合优化与轨迹掌握、海水/膨润土浆钻进、优化水泥浆编制和浆柱机关等手艺，使得该井大尺寸井眼钻研颠末中，在防斜打快、钻井液工艺及固井手艺等方面均取患有攻破，为钻开高温高压井段，举办地质评估供给了有力保险。
正文:
在钻井行业，井径大于.1mm的井眼为大尺寸井眼，今朝在大尺寸井眼功课颠末中，由于进尺少，钻井提效的速率比平凡井眼小不少，首要面对的题目是轨迹不易掌握、钻速低、井壁易失稳等。在渤海油田，以前大尺寸井眼钻井均在表层m左右。由于该井是高温高压井，颠末优化井身机关之后，决计将大尺寸井眼钻进至馆陶组顶部，?.的套管封固第四系上部泥砂互层。
1 地质详情及井身机关
该井大尺寸井眼段属于平常地层压力和温度系统，顺序钻遇第四系平原组、早先系明化镇组、馆陶组。平原组和明化镇组首要为泥岩夹粉砂岩与细砂岩、下部大套泥岩夹细砂岩，砂岩胶结差，下部泥岩活性强、易水化，孕育虚厚滤饼，明下段底深m；馆陶主假如泥岩、粉砂质泥岩与细砂岩呈不等厚互层，馆陶底深m，?.5mm井眼最后在馆陶组完钻［1］。最后实钻的井身机关见表1。
2 防斜打快
上部大尺寸井眼打直首要对后续轨迹掌握、下套管固井功课、特殊对套管、钻具及井口防磨有侧首要的影响；打快主假如在明化镇活性泥岩坍塌周期之内完结大尺寸井眼的功课。防斜和打快在某种程度上是有必定的抵牾关连，防斜老例做法是钻具组合的取舍和钻进参数的掌握，打快主假如颠末钻进参数来完结。在该井中，?.5mm井眼最后在m完钻，完结了明化镇活性泥岩坍塌周期之内完结大尺寸井眼的功课，而且井底井斜仅0.12°，程度投影位移1.67m。底下剖析了每开井眼钻具组合的特性及意义。
2.1 ?.4mm和?.4mm井眼
?.4mm和?.4mm井眼都是一趟钻完钻。?.4mm开孔取舍在平潮时开钻，吊测单点，测斜数据为0.3°×52.6m，以保证开钻井眼打直。
（1）?.4mm井眼钻具组合为?.4mm牙轮钻头（承托环）+?.4mm扩眼器+?.3mm钻铤×3+X/O+?.2mm（挠性接洽+震击器）+变扣接洽+?.7mm加剧钻杆×2根。
（2）?.4mm井眼钻具组合为?.4mm牙轮钻头+浮阀（承托环）+?.3mm钻铤×3+?.4mm扶正器+X/O+?.2mm钻铤×3+?.2mm（挠性接洽+震击器）+变扣接洽+?.7mm加剧钻杆×14根。
这2趟钻具组合根基是一致的，都取舍了?.3mm大尺寸钻铤，主假如防斜功课，同时减小钻具在钻进颠末中的扰动和跳动。关于?.4mm井眼加了一个扶正器和3根?.2mm钻铤，为了在m的井段中完结吊打、保证井眼品质，巩固钻具的刚性、减小钻具刚性渐变，进而减小钻具的扰动，有益于抬高钻进参数，?.4mm井眼钻进参数为：钻压10~50kN，排量~L/min，泵压9.5~10.5MPa，转速80~90r/min，扭矩4~7kN·m。最后在?.4mm井眼井底m处井斜为0.1°。
2.2 ?.5mm井眼
?.5mm井眼是防斜打直关键性的井段，有针对性的欺诈了3趟钻具组合。
（1）第1趟钻具组合：?.5mmPDC钻头+?.mm泥浆马达（直马达，无扶正器）+?.3mm钻铤×2+X/O+?.5mm扶正器+浮阀（承托环）+?.2mm钻铤×6+?.2mm（挠性接洽+震击器）+变扣接洽+?.7mm加剧钻杆×14根，从m钻进至m；
（2）第2趟钻具组合：?.5mmPDC钻头+?.6mm水力脉冲+?.mm泥浆马达（直马达、无扶正器）+?.3mm钻铤+变扣接洽+?.5mm扶正器+?.2mm浮阀+?.2mm钻铤+?.5mm扶正器+?.2mm非磁钻铤+?.2mm随钻测斜仪+?.2mm非磁钻铤+?.2mm钻铤×6+?.2mm（挠性接洽+震击器）+X/O+?.7mm加剧钻铤×P14，从m钻进至m；
（3）第3趟钻具组合：?.5mmPDC钻头+笔直导向（Power-V）+?.5mm扶正器+?.2mm浮阀+?.2mm随钻测斜仪+?.2mm非磁钻铤+?.2mm钻铤×6+?.2mm（挠性接洽+震击器）+变扣接洽+?.7mm加剧钻杆×14根，自m钻进至中完m。
在第一、二趟钻具组合中，都有直马达，首要原由有下列几点：
（1）上部地层松弛，马达足以在吊打形态下完结迅速钻进，下降功课成本；
（2）如有增井斜趋向，马达在浅部地层可控、可调轨迹；
（3）马达在松弛地层钻出井眼规定性差，但下套管颠末中，补充了套管与活性泥岩井壁点点来往，进而减小了下套管摩阻。
在第2趟钻具组合中，颠末随钻测斜仪（PowerPulse）及时监测、调度轨迹，防备后续轨迹的调度需求较长的井段，同时也是功课防斜打直的需求；水力脉冲是为了巩固井底流体脉动，孕育的负压脉冲有助于征服井底高围压，孕育空化、巩固深井射流破岩影响，革新井底净化，进而抬高机器钻速［2］。第3趟钻具组合取舍了笔直导向钻井系统，这也是渤海大尺寸井眼中初次欺诈笔直钻进系统。首要目标有：
（1）及时扭转主动跟踪、调度轨迹，有益于抬高机器钻速；
（2）与前2趟马达钻具组合比拟，笔直导向钻具钻出井眼规定，有益于大尺寸井眼套管鞋四周固井封固品质；
（3）举办手艺翻新与攻破，为较深的大尺寸井眼防斜打快功课及配套手艺积蓄阅历。底下连系本井理论轨迹及井身工程品质做扼要剖析。
摇动幅度很小，从井底程度位移上看慢慢纠斜至笔直方位，且井径较规定，归纳下列：
（1）大尺寸井眼笔直钻具是渤海初次欺诈，均匀机器进尺达22.5m/h，颠末钻速对照，2m垂深之后，?.15mm井眼均匀机器进尺个别低于20m/h，完结了迅速钻进，削减了上部活性泥岩裸眼泄漏光阴；
（2）井斜小、轨迹光滑，减小了后续套管、钻具及井口的磨损影响，上部井段打直也是减小深井套管防磨的手艺请求；
（3）有益于电测材料的收用和?.mm套管鞋处封固品质等干系功课。
练习证明，这3趟钻既保证了轨迹及井身工程品质请求，又完结了大尺寸井眼迅速钻进、在活性泥岩坍塌周期内完结大尺寸井眼功课的请求［3］。为后续大尺寸井眼功课供给鉴戒。
3 钻井液工艺
在这口井大尺寸井眼功课颠末中钻井液功能如表2。
一开?.4mm井眼采取海水开路钻进，完钻后替25m3稠膨润土浆携砂，短起下至泥面下列10m。替25m3稠膨润土浆携砂，井内垫m3稠膨润土浆。下套管及固井功课成功。
二开?.4mm井段采取海水钻水泥塞，加入新地层前替入海水膨润土浆，钻进期间每钻进2柱替入稠膨润土浆15m3带领岩屑，大排量（~L/min）利于钻屑的带领。充足欺诈固控摆设解除无益固相，现场选用一边加海水保持和掌握海水膨润土浆的黏度（30~35s）和密度（1.05~1.10g/cm3），让岩屑充足散开防备了黏结泥球，同时也防备了密度飞腾过快导致?mm管鞋处产生井漏的危急。中完后，替入30m3稠膨润土浆打扫井眼。井底垫m3稠膨润土浆。下?mm套管及固井功课成功。
三开?.5mm井段是渤海区块最深的一口，面对着井眼大，裸眼段长，上部明化镇组泥岩易造浆等诸多痛苦，详细思绪及工艺手艺下列：
（1）0m以前的易造浆的软泥岩井段斗胆采取边打边放，大剂量补充海水并保持井浆较高pH值的机谋，促进岩屑充足散开，保证了井眼的净化，防备了岩屑带领不畅聚积成团的情状产生，为钻井工程的成功供给了保险；
（2）m以前采取海水膨润土浆钻进，为了保证井眼的平静且不转变钻井液流变功能的前提下，颠末介入淀粉（PF-FLOCAT）和增黏剂（PF-XC）来下降钻井液的失水；
（3）m之后变化为会合物编制，不介入包被剂，保持井浆pH值在9~10，推进岩屑散开。在m左右加入馆陶组后最先介入包被剂。完钻后直接在井浆中介入降失水剂和KCl，进一步下降失水并抬高钻井液抵制功能，保证电测及下套管期间井壁的平静性。
本井段的成功完钻，为渤海渤中区块的探井功课探求出了一套行之灵验的职掌法子，创始了渤海钻井的新纪录，练习证明在钻进期间的管教法子都是切确灵验的，提倡他日的探井功课连续采取本井的功课思绪。
4 固井手艺
这口井大尺寸井眼固井方法及水泥浆编制参数见表3。
关于大尺寸井眼、长裸眼固井首要有下列几点手艺难点：
（1）?mm导管固井简单产生漏失，产生窜槽；
（2）?mm套管固井因液柱压力高、存在漏失危急，水泥浆难抵达返高请求；
（3）?.mm套管封固段较长，水泥浆泵入量大，附加量推绝易掌握，井底存在漏失危急（馆陶地层），而且光阴摆设运行长。
针对以上危急，功课颠末中拟定了下列手艺办法，并成功完结了大尺寸井眼的固井功课：
（1）?mm导管固井前大排量轮回洗井，将稠浆轮回出井，防备井筒压力不均引发窜槽，而且掌握注替速率，水泥浆中介入纤维防备产生漏失；
（2）提早做好套管鞋处低压挤水泥预案，?mm套管固井前在电测井径数据的根基上，再用稠塞轮回1周累计冲数法反推附加量；
（3）?mm套管固井采取塔式浆柱机关，首浆采取1.5g/cm3膨润土水泥浆；尾浆采取1.9g/cm3低温早强水泥浆；
（4）?mm套管鞋以上m加5个扶正器保证管鞋处居中，并欺诈前置液，抬高洗濯成果、水泥浆中介入纤维；
（5）?.mm套管固井前对固井摆设做动负荷实验；
（6）优化?.mm套管固井浆柱机关：领浆封固~m，密度1.40g/cm3；尾浆返到浮鞋以上m，密度1.9g/cm3，领、尾浆中介入纤维。并在固井前用同等钻井液密度的断绝液，抬高洗濯成果。
最后颠末试压及?.15mm井眼万古间功课实验，大尺寸井眼固井手艺成功抵达工程品质请求，为后续大尺寸井眼固井手艺积蓄了最先的阅历。
5 论断与提倡
（1）渤中区块活性泥岩坍塌周期约为14d（会合物钻井液编制），颠末?.5mm井眼优选3趟钻具组合，在保证工程品质的情状下，理论裸眼泄漏光阴为12.6d。
（2）颠末优选钻具组合完结防斜打快、保证笔直导向钻井系统在大尺寸井眼中的胜利运用；海上膨润土钻至垂深m，灵验地办理了迅速钻进所需的参数和返砂题目。
（3）上部井眼不规定性和合适张大、下部井眼较好的规定性，为下套管和固井手艺请求供给了有益成分。
（4）提倡进一步优化钻具组合，欺诈2趟钻完钻，第1趟马达和随钻测斜协做欺诈，第2趟欺诈笔直钻井系统，大幅度地削减进尺辅佐光阴，抬高招业效率。
（5）?.5mm井眼最后在馆陶组完钻，渤中区块馆陶组地层平静性较好，但浸透性好、断层发育、可钻性好，是否连续钻进至东营顶，取舍在东营顶泥岩完钻，进一步削减深部地层的功课压力，同时灵验地下降套管鞋处的固井漏失的危急有待连续探索。
〔编纂 薛改珍〕
赏玩原文，奉上谨慎制做的一线图片秀第7期。
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