山西致密气小曲率半径大井斜大位移井应对措施

杜京辉,隋学利,田建军

（ 渤海钻探公司第四钻井工程分公司）

摘要：山西致密气属中国石油煤层气有限公司临汾分公司所辖区块，该区块存在区域性漏失和垮塌地层，渤海钻探长庆事业部所属项目组本着打好井采气率高的原则，积极组织，改变钻井生产策略，实施有效技术措施，确保了钻井施工的安全和有效性。

关键词：致密气 小曲率 大井斜 大位移 措施

一、基本概述

    该区块小曲率半径大井斜大位移定向井其造斜点都在1500m（石千峰以下）左右，井斜在80°左右，造斜率6°/30m；因钻遇地层较为古老，地层压力存在压力窗口窄，裸眼段长，现场施工难度增加，风险较大，事故出现率较大。

二、钻井施工措施方案

（一）、键槽处理

    1．造斜点高的井，下套管前应对短起下钻的间隔时间做明确规定，防止时间过长，次数过多，形成键槽卡钻，用短起下办法划眼，破坏键槽。

    2． 短起下的行程规定：

①．定向后第一趟钻具起下时必须起到表层套管内。

    ②．其它情况则必须经常起过造斜点以上100 米。

    3．下部硬地层的短起下，也根据实际情况决定其时间间隔或进尺间隔，其行程一般超过新打井段 100米以上，发现有易造成下井壁台阶的井段尽量起到技套鞋内。

    4． 各次电测前裸眼井段必须短起下一次。

    5．已知键槽发生位置，下部钻具组合每次起至此位置，应十分小心操作，防止拔死。

    6． 起钻过程中因键槽造成阻卡的处理方法：

    ①．超过正常拉力情况下，采用每次少增加几吨拉力＜5吨(条件是下放能砸开)用上下大幅度活动的方法拉掉键槽，正常后继续上起。

    ②．用上述办法消除不了，必须接方钻杆用卡瓦倒划眼，每次上提＜2吨，逐渐划掉键槽，避免提得过多划不动或卡死。

    ③．倒划无效则用键槽破坏器处理，其直径大于最大钻铤外径，井口接上能下到键槽位置的，可破槽到起出，若键槽位置过深，则需倒扣后下钻破槽。

    7．主动破槽的办法：已知键槽位置，则在钻具中接一破槽器(外径选择同上)，使钻头下到井底附近时，它处于键槽位置以上30米左右，利用钻进条件，造斜钻具被拉向上井壁，破槽器才能有效的工作。对于破坏稳斜段键槽位置，由于地层原因形成的台阶类键槽则需要算好位置，在破槽器两端加一定重量的加重钻杆，帮助破槽，直至正常为止。

    8．用旧扶正器两端斜台肩上铺焊颗粒硬质合金做破槽器，比专用破槽器更安全可靠。

（二）、正确判断悬重和"钻压"

    方法是，下钻到接近井底，循环正常后，慢转动转盘，此时的"悬重"相对稳定，可作为加压的依据。在此基础下钻头接触井底，"悬重"减少的值为"钻压"。用此法较准。

（三）、尽可能简化钻具结构,减少下部钻具重量和磨阻

    (1)．由于斜井钻具承压能力大大增加(一次弯曲的临界值随井斜的增大而大幅度提高)，为定向井少用钻铤提供了有利条件。

    (2)．下部结构中加压部分尽量减少或不用光钻铤，而用无磁钻杆和加重钻杆代替(在大斜度情况下可用光钻杆代替)，可大大减少与井壁的接触面积有效防止粘卡。

    (3)．尽量避免在下部组合的最上端出现7″钻铤，7″钻铤往往是最容易钻出键槽并引起键槽卡钻的尺寸。

    (4)．使用随钻震击器，一般放在钻铤的上面，其尺寸不大于钻铤的尺寸，上部常加5~10柱加重钻杆做为震击的锤击力量。

    (5)．只要能有效的控制住井斜，方位，尽可能少用扶正器，以减少钻具组合的刚度。

（四）、司钻操作

1.严格控制钻具在斜井段，养成及时活动钻具的好习惯，为防止粘卡的发生一般规定静止时间不超过3 分钟。

2.为防止沉砂和粘卡事故的发生， 常规定三不接单根

    (1).泵压不正常不接单根

    (2).悬重、钻压不正常不接单根

    (3).井口准备工作不充分不接单根

井口动作较慢的情况下， 中途应强调司钻活动一下钻具(或转动转盘)

    3.要求在斜井段起钻一律采用低速 ，避免快速上提遇阻拔死，一但遇卡后，严禁硬拔，采用上提下砸加循环的办法消除阻卡，必要时倒划眼通过。

    4.由于斜井钻具走上井壁，常遇阻和碰到台阶(有时是扶正器受阻)，在划眼方法上要讲究，采用"点拔法"，即放一点，拨动几圈转盘，待悬重恢复后，再压一点，再拔一下转盘，防止加压划眼造成新井眼。轻微的遇阻时，可用"点刹下放"的办法，克服井壁摩擦避免划眼。

    5.保护井眼

    (1).循环泥浆或停钻时，活动钻具应以上提下放为主，每次活动幅度大于3 米，避免在原地刹车转动，防止划出台阶，大肚子。

    (2).起钻正确判断"拔活塞"及时循环消除， 防拔垮井眼。

    (3).保证轨迹控制的前提下，尽量提高机械钻速，缩短钻井周期，减少泥浆侵泡时间。稳斜井段可采用高压喷射和新型喷嘴技术。

    (4).减少一切不必要的划眼。

    (5).保持井眼液柱压力的平衡，防止因液柱压力大幅度变化，井壁压力平衡破坏，带来的塌垮和粘卡。

6.通过转盘扭矩仪(或判断转盘，钻机负荷)判断井下扭矩大小，及时循环，划眼处理防止扭断钻具。

7.定向钻进时，司钻要综合钻压，泵压，工具面的变化及时发现是否托压严重，定向滑动时间长时要及时活动钻具，防止粘卡事故的发生。

    8.经常有计划的倒换钻柱位置，一般取上倒到最下，防止对钻具的"偏磨"；定期对下部组合的钻铤，扶正器，震击器，加重钻杆进行探伤，防断。

三、钻井液调整

1.为减少一开搬土浆的用量，应从一开走小循环，一开钻井液从三角罐出来后走过度槽，进入3#4#罐。

2.二开起始将一开搬土浆用胶液稀释，并用絮凝剂调配钻井液粘度在30－35S进行钻井作业。

3.直井段的钻井液维护主要以絮凝剂控制优质搬土含量的同时适当提高钻井液粘度；在进入造斜段前用降失水剂逐步将失水控制在6ml以内；用防塌剂改善泥饼质量，配合适量搬土稳固好井壁，尤其在进入刘家沟组后要适量加入搬土浆，控制搬土含量在3－5%，含砂砂量小于等于0.3%，不要控制太高，会影响后期的定向作业，增加摩阻。

4.刘家沟组发生漏失的井，搬土用量就会增加，相应的搬土含量也较大，所以这样的井就要控制好上直段的钻井液量，地面循环量≦80m3。在进入造斜段前，因已进入石盒子组，将原有搬土浆稀释，加入降失水剂、防塌剂，配合大分子，最好是低粘CMC，这样可以增加大分子在钻井液中的含量，提高润滑、降低失水和页岩抑制能力；斜井段需要提粘切时可配合高粘CMC进行，提高井眼清洁携带能力。

5.钻井液的维护过程中，如果有条件，可适当加入1%－3%聚合醇提高聚合物钻井液的防塌润滑性；起到一定的稀释降粘作用和高温高压稳定性；超过其浊点温度时能降低钻井液的高温高压失水，并使泥饼光滑致密；满足地质低荧光要求；提高抗盐抗钙钪镁污染能力。