顺北1-28H井优快钻井技术

顺北1-28H井优快钻井技术

徐刘刚

（中石化中原石油工程有限公司钻井二公司  湖北  武汉  430000）

摘  要：随着顺北油气田1号条带大力开发，运用新工具进行提速提效成为必然选择，顺北1-28井在施工过程中通过临井资料调研，优化提速方案、优选提速工具达到提高钻井效率，从使用新型工具、新工艺防斜、强化参数方面着手。二开333.4mm井眼使用扭力冲击器+阿特拉钻头钻穿二叠系，三开241.3mm井眼使用垂导工具power-v直井防斜，钻井周期创顺北1#条带大四级结构井钻井周期最短记录。本文通过对顺北1-28H井钻进过程中的钻井工艺进行分析，总结提速成功的关键技术，为顺北油气田开发提速提效提供借鉴。

关键词：顺北区块  提速  工艺分析  直井防斜 

1 引言

顺北1-28H井是顺托果勒低隆顺北缓坡的一口四开制水平井，设计完钻井深8649.37m，完钻层位为奥陶系鹰山组。一开采用 444.5mm 钻头钻深 1500m，下入 365.1mm 表层套管，封隔第四系与上新近系地层，水泥浆返至地面，建立二开井口。二开采用 333.38mm 钻头钻至井深 5097m（进入石炭系卡拉沙依组 50m）中完，下入 273.1mm 技术套管封石炭系之上地层，设计采用双级固井方式，双级箍位置选择相对稳定、具有一定抗压强度的泥岩层位，设计位置 3800m±，根据实钻地层情况可对双级箍位置作适当调整。三开采用 241.3mm 钻头钻进，进入奥陶系一间房组顶界之下 4m 即井深 7619m中完，先下入 193.7mm 尾管，尾管悬挂器位置 4995m，固井后回接至井口。四开井眼曲率达 10°/30m，设计采用 149.2mm 钻头钻至 7940m 开始定向钻进，钻至设计井深 8649.37m（斜）/8224m（垂）完钻，裸眼完井。

2 顺北1-28H井钻井难点分析

2.1 一开主要钻遇第四系、新近系库车组，上部地层胶结疏松、欠压实、易发生垮塌，易缩径导致起下钻阻卡。

2.2 二开二叠系火成岩发育，存在漏失风险和井壁失稳风险；且二叠系玄武岩质地坚硬，可钻性差，易磨损钻头。本井预测灰黑色玄武岩（4385-4445m）灰黑色、灰绿色玄武岩（4815-4858m），中间夹杂英安岩夹薄层泥岩、泥质粉砂岩（4445-4815m）井壁稳定性差。中部英安岩为杂乱反射特征，易漏。

2.3 三开钻遇石炭系、泥盆系、志留系和奥陶系，根据地震剖面看，桑塔木组地层倾角大，井斜控制较困难，钻井参数难以释放，使用PDC钻头+螺杆+18m扶正器钻具组合都发生井斜超标，使用螺杆反扣，大大降低了钻井机速。

2.4 四开地层为奥陶系鹰山组，缝洞发育，易发生漏失、溢流等复杂情况；地质预测储集体边部7790（斜）/7036m（垂），水平位移119.08m至至井底可能发生放空、漏失。

3 钻井工艺技术

顺北1-28H井开钻前，充分调研区块井、邻井钻头、钻具组合使用情况，根据地层岩性选取针对性钻头，提高上部地层钻井参数，选用新工艺防斜解放钻井参数，提高机速。

3.1 一开（0～1505m）

一开钻遇第四系、新近-古近系地层，岩性为砂岩、软泥岩。一开使用PDC钻头+螺杆，大排量，使用好四级固控设备，出导管50m弱化参数，控制好排量，严禁在导管鞋处冲孔，防止冲垮井壁。打完出导管50m后起钻加扶正器，过管鞋50-200m参数逐渐开起来，200m后开正常。钻进过程中若钻时过快适当控制钻时，均匀送钻控制钻时均匀保证带砂效果。700-800m拉短起,计划800、1500m拉短起测斜，一开最大井斜角控制在1°以内，确保水平位移控制在10m以内。钻至中完井深后拉短起井眼畅通后打封闭起钻。下套管做好井口校正工作，避免一开井口不正导致后续井斜控制难度大，井斜超标。

3.2 二开（1505～5090m）

二开钻遇易漏的二叠系层位，防漏、漏失后防卡。三叠系、二叠系地层为大段粗砾砂岩和泥岩互层且富含砾石，对钻头磨损严重。通过临井调研和方案优化，选用 PDC钻头+1.25°江汉5LZ244*7.0螺杆+18m-330mm扶正器，砂砾岩段钻进高效，1只PDC钻进至4396m，进入二叠系26m，起出钻头均达到报废状态。

针对二叠系含有玄武岩且容易发生井漏，本井选用阿特拉333.4mmPDC（U516S）+扭冲钻具组合，如果在钻进过程中发生可以使用此钻具组合进行堵漏，减少起钻次数；本趟钻钻进过程中在4648.75m与4996.34m发生井漏，井口失返，采用直接短起堵漏，大大节约了起下钻时间，并且此趟钻直接钻穿二叠系，进入卡拉沙依50m，钻达中完井深，本井二开仅用2趟钻打完，大大节约钻井周期，尤其阿特拉PDC钻头+扭冲组合大大提升了1号条带二叠系钻井效率，可以推广使用。

3.3 三开（5090～7607m）

三开241.3mm井眼钻进井段5090-7607m，钻遇石炭系、泥盆系、志留系和奥陶系地层。本开次裸眼段长，桑塔木组井斜难控制。进入却尔却克组之前，采用PDC+1.25°螺杆+MWD随钻测斜跟踪，采用具有较强防斜能力的钟摆钻具组合，并配以适当的钻进参数，根据井斜的变化情况合理调整钻压、转速等，力求全井井斜控制在2°以内。进入桑塔木组之后由于地层倾角大、井斜控制困难，直接起钻更换垂钻系统钻进。通过应用PDC+POWER-V钻具组合强化参数钻进，采用大钻压、高转速、大排量、高泵压，强化钻井参数，提高了机械钻速，井斜控制在1°左右，达到了防斜提速的效果。钻进过程中需注意控制钻井参数及时测斜，防止井斜超标和位移超出设计要求,同时还要兼顾成本经济效益最大化。

3.4 四开（7607～8765m）

四开149.2mm井眼，钻进井段7607-8765m，钻遇奥陶系地层。本井四开直井段300多米、比较长，根据临井顺北1-25H井四开直井段井斜超过5°，考虑到井斜与时效问题，本井采用使用120mm螺杆*1.5°+MWD随钻监测，发现井斜超标可以及时反扣，使用螺杆加快钻井周期；增斜段使用混合钻头+120mm螺杆*1.75°钻具组合计划钻进150m，井斜增至50°，实际进尺185m，井斜增至60多度，超过预期；第三趟使用6刀翼PDC钻头+120mm螺杆*1.5°钻具组合继续定向增斜至70°开始复合钻进，复合钻进至8765m完钻。

4 顺北1-28H井钻井周期分析

顺北1-28H井设计钻井周期161天，实际钻井周期140.21天，已追加钻井周期13.3天，周期节约34.09天，周期节约率21.17%，创本区块施工井周期节约率最高纪录。

5 认识与建议

（1）针对顺北区块，三叠系底、二叠系地层含砾砂岩，前期可使用PDC+螺杆，钻至二叠系玄武岩，更换阿特拉PDC钻头+扭冲钻穿玄武岩，直至钻至二开完钻井深。

（2）对于可钻性差的地层，综合考虑经济效率，可使用阿特拉PDC钻头+扭冲的钻具组合，减少起下钻回次，提高作业效率。

（3）顺北区块三开桑塔木组地层倾角大、裸眼段长，使用常规螺杆+PDC钻具组合易发生井斜超标，使用PDC+螺杆*1.25°直井监测，井斜控制在2°以内，井斜大于2°后，PDC+螺杆控制不住井斜后，应用垂导工具POWER-V+双摆扶正器钻具组合控制井斜的同时可以强化钻井参数，达到提速提效的目的。

（4）对于奥陶系鹰山组定向钻进，定向段使用混合钻头+单弯螺杆组合，和牙轮钻头相比混合钻头使用寿命长，定向效果与牙轮差不多，一趟钻至少增斜至50-60°，为下一趟复合提供良好环境。

参考文献：

[1]梁武东，陈鑫，王迪，刘小静.直井防斜技术及防斜钻具综述[J].内蒙古石油化工.2009（18）.

[2]张绍槐.深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术[J].石油钻探技术,2005,33（5）:11~15.

[3]吴春友.对石油钻井工程防漏堵漏工艺的探析[J].科技创新与应用,2014,32:125.