顺北1区新四级结构井钻井施工总结

顺北1区新四级结构井钻井施工总结

李润刚

中石化江汉石油工程有限公司钻井西部分公司  841600

摘要：中石化西北油田分公司顺北区块位于新疆维吾尔自治区沙雅县境内，地处塔克拉玛干沙漠北缘的戈壁荒漠地区，地表主要为沙漠和浮土，地面海拔一般在950～990m之间。区内气候条件恶劣，干燥少雨，属于干旱沙漠气候。

该区域完钻井深普遍在8000m左右，最深可达8500m以上，属于超深高温高压井，施工难度较大，对装备要求较高，井下易出现井漏、溢流、出盐水、卡钻、钻具故障等复杂情况。

关键词：井身结构；钻头选型；超深、高压、高温；复杂预控；井控措施

2018年西北油田分公司为实现油气当量突破1000万吨，顺北区块作为重点开发区域，顺利实现100万吨目标。该区域油气勘探开发主要围绕1号和5号断裂带展开。2018年布置新四级结构井三口（顺北1-11、顺北1-13、顺北1-14），由江汉钻井施工，目前均已顺利完井，产量可观。

一、井身结构及地层简表

前期顺北1区完钻井采用的井身结构主要分为两种，主要井身结构如下：

新四级结构井井身结构设计表（1-11井）

二、各开次施工总结

一开施工：井段（50～2000m）：

钻具组合：374.65mmPDC(KS1952SGRT、江钻)+244mm等壁厚螺杆（江钻）+228.6mm钻铤1根+372mmSTB+228.6mm钻铤2根+203.2mm钻铤6根+177.8mm钻铤9根+139.7mm钻杆。采用塔式钟摆组合，可满足大井眼有效防斜打直，释放钻压要求，提高机械钻速。

技术措施：

（1）钻井参数：

钻压：在导管内扫塞和钻浮鞋时，控制钻压30-40KN，当钻出导管鞋第一单根时，钻压控制在10-20 KN，确保井眼开直开正，扶正器进新井眼以后每增加1根钻铤，增加钻压5KN，当钻出套管鞋70m以上时，加钻压至40-60KN进行正常钻进，确保井眼开直开正。

转速：上部地层疏松，508mm导管固井水泥不确定是否胶结良好，在钻水泥塞及低压钻进时保持转盘转速在45rpm即可，在确保177.8mm钻铤全部钻穿导管进地层后，再逐渐增大转盘转速至55rpm。

排量：当未钻出导管鞋70m以上时，保持单泵钻进，泵冲保持在100冲/min；之后开双泥浆泵，保证排量在60L/S以上；此开次地层可钻性好、环容较大，需要充分发挥大排量携岩、水力辅助破岩功效。

（2）上部地层容易垮塌，不允许在导管鞋处冲孔，严禁定点循环，防止刺坏井壁，防止导管鞋冲出“大肚子”导致水泥环脱落形成卡钻。

（3）为满足携岩、冲洗井壁要求，钻进时排量必须达到设计要求。

（4）严格按照设计要求处理钻井液：保持泥浆量充足、维持合适的粘切、密度，使用好固控设备。

技术措施：

（1）钻井参数：

钻压：牙轮钻头在套管内扫塞和钻浮鞋时，控制钻压30-40KN，当钻出导管鞋第一单根时，钻压控制在10-20 KN，确保井眼开直开正，扶正器进新井眼以后每增加1根钻具，增加钻压5KN，当钻出套管鞋70m以上时，加钻压至40-60KN进行正常钻进，确保井眼开直开正；PDC钻头加螺杆钻具入井后控制钻压60KN以内，钻遇石英砂或含砾砂等研磨性较强的地层时控制钻压2KN。

转速：上部地层疏松，表层套管固井水泥不确定是否胶结良好，在钻水泥塞及低压钻进时保持转盘转速在50-55rpm即可，在确保219.1mm钻铤全部钻穿表层套管进地层后，逐渐增加转盘转速90-100rpm；PDC钻头加螺杆钻具入井后控制转速45-50rpm。

排量：当未钻出套管鞋50m以上时，控制排量40L/s；之后保证排量在60L/S以上；PDC钻头加螺杆钻具入井后起步排量50L/s。

（2）上部地层容易垮塌，不允许在导管鞋处冲孔，严禁定点循环，防止刺坏井壁，防止导管鞋冲出“大肚子”导致水泥环脱落形成卡钻。

（3）为满足携岩、冲洗井壁要求，钻进时排量必须达到设计要求。

（4）严格按照设计要求处理钻井液：保持泥浆量充足、维持合适的粘切、密度，使用好固控设备。

（5）起下钻作业必须控制速度，防止压力激动造成井壁失稳。

（6）钻进过程中须坚持短程起下钻，根据起下钻顺畅程度可钻进200-300m短程起下一次，并测斜一次确保井身质量，测斜方式随钻监测。

（7）送钻均匀，钻压及时跟上；每打完一根单根，均匀划眼1~2次直至顺畅，特别是单根结合部位，上提的高度必须覆盖单根新钻井段。

（8）每次接完单根后，要缓慢先开一台泥浆泵，待出口排量正常后，再缓慢打开另外一台，防止激动压力过大，造成井垮、憋漏地层。

（9）钻进期间应连续开动振动筛、除砂器、除泥器，离心机控制固相含量在允许值范围内。

二叠钻进技术措施

以顺北1-11井为例，本井二叠井段4378m-5006m，厚628m，岩性以黑色、灰绿色、灰色凝灰岩及灰绿色英安岩为主，顶部为灰黑色玄武岩。该区块二叠系厚度较大，采用PDC钻头+常规钻具，简化钻具，不带螺杆及扶正器。二叠系以防塌为主、兼顾防漏。

（1)、钻进时严格执行短提划眼工作，形成致密泥饼，维护好井壁稳定；

（2)、进入二叠系前10m，严格控制排量28-30L/s左右，减少井壁冲刷，防止井漏；同时结合泥浆，确保携砂能力满足井下要求；

（3）、开泵顶水眼等必须错开二叠地层，长时间循环须上提钻具至二叠上部；如必须循环，降低排量同时勤活动钻具（活动钻具以上提下放为主），严禁定点循环；

（4)、在二叠起下钻作业时，严格控制起下钻速度，保证每柱钻具起下钻速度控制在1.5min左右，避免抽吸作用造成井壁失稳。起钻作业过程中严格按照规范灌浆，避免液柱压力降低，引起井壁失稳；

（5)、加强坐岗，二叠系可能存在漏失严重和井壁失稳等问题，并及时观察岩屑返出情况；

（6)、井下如有异常或掉块增多，应及时处理，待完全处理好后，再进行下步作业施工。

（7）、二开二叠以上地层优选江钻钻头加螺杆钻进，采用塔式钟摆（单扶）钻具组合实现井身质量的控制和优快钻井；

（8）、进入二叠前调整好泥浆性能，控制密度1.25g/cm3，失水＜4ml，使用3%浓度的随钻堵漏剂直接钻进二叠，根据钻头和漏速情况尽量多打：

①若漏速≤5m3/h，继续钻进直至钻头磨损，起钻更换常规钻具组合钻进；

②若漏速＞5m3/h，立即起钻更换常规钻具；

（9）、钻进期间，根据漏速情况调整随钻堵漏浆的颗粒大小和浓度，控制漏速≤5m3/h；若漏速＞5m3/h起钻下入堵漏钻具组合进行堵漏；

（10）、在漏速可控范围情况下钻穿二叠后，全二叠井段注入堵漏浆，起钻至堵漏浆顶部，使用42L/s及以上排量循环，巩固二叠承压能力；回下轻压吊打，逐渐降低泥浆中堵漏材料浓度，直至满足扭力冲击器钻进为止。

（11）、正常钻穿二叠将泥浆处理到位后，起钻测斜，更换江钻产PDC钻头+螺杆+塔式钟摆钻具（单扶）组合钻进下部井段。

技术措施：

（1）本开次钻遇桑塔木组、良里塔格组和恰尔巴克组，根据地质预测，桑塔木组上部发育辉绿岩侵入体，质硬，顺北1井桑塔木组辉绿岩侵入体还兼具磁性，钻进时注意预防掉块、漏失等复杂。

（2）三开井段较长，加强钻具的监测和检查，发现钻具问题及时更换。做好钻具倒换工作，防止钻具疲劳损伤发生钻具事故。

三、井控技术措施：

（1）钻进过程中，密切关注井下异常情况，及时发现溢流的征兆；发现录井出口流量、气测值等异常变化时，立即停泵上提钻具观察；有溢流立即关井求压，无溢流且判断钻具正常则节流循环观察一个迟到时间，同时5min测量一次液面，加强泥浆性能和气测值监测，同时保持入口密度稳定，发现溢流立即关井。

（2）井漏时，①若漏速大于6m3/h，停止钻进将钻具提离井底，吊灌泥浆，加强槽面观察，静止观察30min，如果无溢流，吊灌泥浆抢起至套管内，组织泥浆，等待下步指令；②若漏速小于6m3/h，上提至关井位置，循环观察一周，请示汇报后再进行下步施工；

（3）若出现放空，立即上提将钻具至关井位置，停泵观察30分钟，正常后开泵循环一个迟到时间，并且5min测量一次液面。

（4）施工过程中发现溢流立即按照关井程序关井，关井后根据压力情况，确定压井方式。

（5）平推压井原则：A、确定压井密度、排量及井口最大施工压力等参数（压井密度优选现场所备较高密度的重浆，根据井口最大施工压力尽量提高排量）；B、先推水眼再推环空；C、罐区液面计量要准确，发现异常及时检查；D、泵入密度要均匀；E、尽量使用井队大泵第一时间进行平推压井，井队大泵无法实现压井时，及时组织已连接好的压裂车进行压井，在设备允许的情况下尽量提高。

（6）每趟钻起钻前必须压稳地层，然后进行短起下测后效，计算上窜速度，求安全时间，满足要求方可起钻，油气层及以上300m以内必须控制上提速度不超过0.2m/s。

（7）钻台操作人员必须清楚起钻出现溢流抢接什么工具，溢流压井后第一次起钻铤，防喷单根应放置在鼠洞内，便于快速抢接。

参考文献

[1]王栋,曲广超,白荣生,唐凯,尹衍明.轮南3-2-16H井钻井二开施工总结及问题分析[J].海峡科技与产业,2020(04):68-70.

[2]韩玉泉,王亚宁,陈忠泉.黔紫页1井钻井液施工总结[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(03):101-102.