冯适
中国石油大庆钻探工程公司钻井四公司定向井分公司 吉林 松原 138000
摘要：油气钻探过程中经常会钻遇构造地质情况复杂的区域，如构造地层可钻性差、地层夹层多、井漏频繁等，这些问题的存在都严重制约了目标探区定向井钻井速度。而要想提高钻井效率，就必须针对目标探区的构造特点，详细分析影响钻井速度的主要因素，并从优选造斜点、优化钻头选型、优化钻具组合、减少井下复杂情况和事故等方面提出了针对性的快速钻井技术应对措施，通过这些措施的有效应用实践表明，这些技术取得了良好的应用效果，大大缩短了钻井周期，节约了钻井成本，提高了钻井效益。
关键词：复杂构造区域；定向井钻井；钻井提速技术
引言
实施丛式井规模开发可大大降低油气勘探开发综合成本，可以实现油气高效合理的开发，而高效快速定向井钻井施工是该技术实现的关键。然而该技术同时也面临施工难度增大、钻井周期延长等严峻问题。如何缩短钻井周期,提高钻井速率,为产能建设争取宝贵时间成为急需要解决的问题。因此，本文针对某区块的钻井施工因构造地层夹层多、井漏频繁复杂、地层可钻性差等问题定向井机械钻速低、建井周期长的特点,从影响施工效率的难点分析进行入手,对施工中的优选造斜点、优化钻头选型、优化钻具组合、井眼轨迹优化设计与井眼轨迹控制技术、减少井下复杂情况和事故等方面进行了详细阐述,并经过实际井验证取得了非常好的施工效果。
1影响定向井钻井速度的因素分析
1.1井漏频繁
如果钻探区域的构造特征是具有明显的孔隙型储层特征，油气分布的地层空隙往往承压能力受限，在发现油气显示后提高钻井液的密度往往会发生井漏。而由于地层井漏严重，漏失井段长，对压力极为敏感，地层承压能力不易提高，这给快速钻进带来严重的隐患，滑动钻进中如果发生井漏，一般先采用随钻堵漏剂堵漏，若漏速增大，则需要起钻倒出定向钻具组合再下入光钻杆组合堵漏，因此起下钻次数多，增加了钻井周期。
1.2二次定向
受钻探区块构造特征影响，部分钻探目标定向稳斜段较长，最长可达1000m左右，并且主要集中在地层夹层多这样的层组， 这就导致了定向轨迹不易控制，常规钻具组合难以达到稳斜稳方位的目的。尤其是一些层段，丛式井即使是同一井组的不同井之间变化的规律也不一样。由于方位漂移异常、或者是井斜变化异常不能满足中靶要求， 往往需要二次定向才能保障中靶。
1.3钻头事故
在一些钻探区块构造地层为泥岩、页岩和砂岩夹层，均质段短，软硬交错明显。尤其是一些地层可钻性非常差，机械钻速较慢，钻头磨损严重。牙轮钻头在复合钻进时，钻头使用寿命大大缩短，并且容易发生牙轮落井事故。而为了避免钻头事故，牙轮钻头使用时间较短，起下钻频繁，增加了钻井周期，影响钻井速度。
2优化定向井快速钻井技术措施
2.1优选造斜点
设计时优选造斜点，在钻速较快不易井漏的层位定向，这样可以减少定向作业时间，缩短钻井周期。在实际钻探中出现过目标井设计造斜点，定向钻进至目标井设计造斜点发生井漏的问题，这是因为井斜和方位还未达到设计要求，同时定向钻具组合带有螺杆钻具，限制了堵漏措施，需起钻更换光钻杆组合堵漏，并因井漏增加钻井时间。
而通过对目标探井经过优化设计，将造斜点上移至目标井设计造斜点上部，这样提前已完成定向钻进，虽然发生了井漏，堵漏时不需要定向作业，可以进行复合钻进，从而避免了起钻更换钻具组合，减少了起下钻的次数，缩短了钻井周期。
2.2优化钻头选型
钻头在钻复杂地层时容易黏滑卡滞,造成扭矩波动过大、机械转速变慢、钻头损耗过快等,是制约定向井钻井发展的关键技术问题。为此，利用岩石可钻性、硬度和抗压强度等基础数据优选钻头是目前常用的优选方法。统计分析目标钻探区块的钻头使用情况，逐步探索适合目标井的不同层段（造斜段、稳斜段）的高效钻头，以实现提高钻速又可以减少起下钻的次数，缩短钻井周期的目的。
2.3优化钻具组合
定向施工预留合理的方位漂移量，定向钻进和复合钻进相结合，如采用弯螺杆+扶正器(直径206~2lOmm)+MWD导航稳斜钻进，能够提高机械钻速，同时又可以避免二次定向，提高了井眼轨迹质量，缩短了钻井周期。如在某一口探井的钻井过程中，在井上部井段采用弯螺杆+扶正器+MWD导航稳斜钻进；下部井段采用单扶正器稳斜钻进，出现了下部平均机械钻速要明显低于上部的钻速。为此，通过稳斜段采用弯螺杆+扶正器+MWD导航稳斜钻进，平均机械钻速就得到了明显提高。
2.4钻井液辅助增速技术
提高钻井速度的一个有效途径就是研究开发新型的快速钻井液辅助增速技术。为井壁稳定的需要而太早加重钻井液或过高使用钻井液密度，都容易诱发井漏和压差卡钻事故，会严重影响钻井提速的实现。 因此，钻井液辅助增速技术的核心是通过强化钻井液自身的抑制、防塌能力，避免单纯依靠提高钻井液密度来稳定井壁的做法，实现了用更低密度的钻井液钻 井，这是钻井液辅助钻井提速的根本。
此外，在钻井液中引入特殊的表面活性剂组合和结构聚合物，既改变了钻头和岩石表面 的润湿特性，有效清洁钻头，保证钻头高效破岩，又解决了高电解质钻井液中黏切提高困难 的问题，增强钻井液的悬岩携砂能力，避免岩屑重复破碎，降低压持效应，起到了辅助增速作用。
2.5减少井下复杂情况和事故
复杂构造钻井作业时易发生井漏、溢流、卡钻、钻具刺漏等复杂情况和事故。因此，入 井钻具要认真检查，不合格钻具严禁入井，可有效的降低钻具事故；起下钻控制起下速度， 严禁硬提硬压，防止卡钻；定向井段接单跟时坚持拉划井壁，保证井眼轨迹平滑；维护好钻 并液的性能，保证钻井液的润滑性和携砂能力。同时，提高现场作业队伍的业务技能也是减 少井下复杂情况和事故的一种行之有效的方法。
3 结束语
在构造情况复杂地区进行定向井钻井往往会出现钻井周期长,地层岩性不均,可钻性差,井漏,井塌等钻井技术难点的问题，实践证明以下四个方面的措施可以有效降低井下复杂事故发生的机率，提高机械钻速。
（1）将造斜点上移，设计在原设计点上部定向造斜，在进入定向钻进时钻时较慢、易发生井漏的珍珠冲段之前完成定向作业。这样可以减少定向作业增加的钻井周期。
（2）根据不同的钻井方式和地层岩性特点，优选合适的钻头型号能够提高钻进速度，缩短钻井周期。
（3）采用弯螺杆+扶正器+MWD导航稳斜钻进，能够避免二次定向，提高机械钻速，同时也能够提高井眼轨迹质量，保证中靶质量。
（4）加大钻具质量检测力度，提高现场作业队伍的业务技能，降低井下复杂情况和事故的发生率也是提高构造特征复杂地区定向井钻井速度、缩短钻井刷期，提高经济效益的有效方法之一。
参考文献：
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