川西地區中淺水平井鉆井難點與對策

魏殿舉

中原石油工程有限公司鉆井四公司

魏殿舉．川西地區中淺水平井鉆井難點與對策．鉆采工藝，2015，38(2)：105—107

摘要：川西地區中淺層水平井屬中曲率長水平段水平井，平均井深2 800 m，水平段長1 000 m左右，施工難度大。針對井眼軌跡控制復雜問題，在造斜段、水平段優選單彎螺桿采用少定多復原則控制軌跡，通過卡準標志層和軌跡預測緩解靶點調整問題。沙溪廟水平井摩阻大，通過控制全角變化率避免軌跡大幅度波動，間斷定向、短起下修整井壁和提高鉆井液潤滑性能是解決摩阻的主要手段。針對高泵壓，通過減少加重鉆桿用量、優選排量成功解決。沙溪廟水平井完井下套管難度大，采用扶正器模擬套管剛性通井、加塑料小球等方法取得較好效果。

關鍵詞：水平井；長水平段；軌跡控制；摩阻；高泵壓

川西氣田井型多為水平井，水平段長為700～1 500 m，按構造主要分為新馬滾動區和新場構造，按目的層主要分為蓬萊鎮水平井和沙溪廟水平井。施工中存在的軌跡復雜、托壓嚴重、摩阻大、泵壓高等技術難點，制約了鉆井提速提效效果。針對技術難點，開展了相關研究，取得一定效果。

一、主要技術難點

1．軌跡控制復雜

(1)軌跡控制難度大。由于MWD測點滯后(一般距井底約18 m左右)，實際造斜率隨井斜大小變化明顯等原因，使得工具實際造斜率難以確定。加上設計目的層垂深與實際鉆遇地層情況存在一定差異，這就要求井身剖面在能夠保障中靶的前提下，對垂深誤差在井斜達到60°甚至是85°時能進行一定的調整，增大了井眼軌跡控制難度。

(2)著陸點不確定。蓬萊鎮水平井砂體平面展布非均質性強，A靶點砂體往往比設計提前或滯后，砂體垂厚變化較大，多口井實鉆中多次調整靶點垂深，引起軌跡的不斷調整及控制點的增加，增大軌跡控制難度和摩阻。如什邡101—1H井，設計砂體厚度14 m，實鉆砂體提前1 m，厚度只有到6．2 m，導致原設計位于砂體中部的A靶點要往上調整近2m才能勉強進入砂體，軌跡上翹。中途由于砂體厚薄不均，多次調整控制點，軌跡呈波浪型，導致后期起下鉆困難，來回劃眼達13 d未見效果，最后決定提前完鉆。新繁1—1H井水平段靶點更改3次，水平段垂深波動大，導致后期施工中摩阻增大(10～25 t)，接單根困難。

2．井下摩阻大

沙溪廟水平井一般設計為二開結構，表層以下至水平段均為裸眼段，裸眼段長度達2 500 m以上，斜井段與水平段產生較大的摩擦阻力。如新沙21—19H井，水平段起鉆摩阻30～40 t，新沙21—20H井鉆至2 880 m，摩阻達58 t(見圖1)。蓬萊鎮水平井水平段平均長1 100 m左右，多數摩阻平均在15 t左右。洛蓬1—1H井水平段長894 m，直段僅500m，實鉆中盡管軌跡控制平滑，但完鉆摩阻仍達30—40 t。表1為部分井摩阻統計。

3．大斜度井段托壓嚴重

沙溪廟水平井井斜超過30°，蓬萊鎮水平井井斜超過50°后，出現托壓情況。主要由于摩阻大、鉆具結構等原因，鉆壓難以施加至鉆頭位置，滑動鉆進時，很難給鉆頭加壓。特別是沙溪廟水平井，大量時間浪費在活動鉆具上，嚴重時，鉆頭真正接觸井底工作時間不到總時間的一半。自激振蕩式加壓工具在什邡109—1H試驗，除增加泵壓外，改善作用不明顯。隨著水平段長度增加，擺放工具面難度不斷加大，在擺工具面時，前期需要對鉆具進行大幅度的上下活動，有的井出現摩阻較大不能將鉆具放至井底現象，需要采取劃眼至井底，在井底擺放工具面，由于扭矩過大，不能保持恒定，且擺放工具面用時長。

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