李晓阳 易磊 李秀明(川庆钻探工程公司长庆钻井总公司,陕西 西安 710018)

长庆油田陇东区块水平井钻井技术

李晓阳 易磊 李秀明(川庆钻探工程公司长庆钻井总公司,陕西 西安 710018)

随着陇东区块水平井的规模开发，水平井施工已经开始占据钻井施工的主要井型，并逐年继续大幅度增长。本文分析水平段水平井的施工，总结施工技术，并从钻井技术及完成能力方面探讨大井组施工的可行性。

水平井;工艺技术;钻井液;井身结构;井组布井

1 二开钻具组合优化

使用弱刚性钻具组合,该组合为原四合一组合的基础上，去掉稳定器和大部分钻铤，改用厚壁钻杆代替，减小下部钻具与地层的接触面积，使组合在滑动施工时，减小反扭值，减小滑动托压的复杂情况。

同时钻铤减少，减弱下部钻具的刚性，可以使组合有更高的增斜率，提高滑动施工效率。组合在斜井段初期滑动增斜率为1.4度-1.8度/根，井斜达到60度以后，滑动增斜率达到2度/根，很好的满足了轨迹控制的要求。

使用该优化组合施工5口二开结构井，有2口井完成二开到入窗一趟钻。

1.1 柔性钻杆的试验：

为了更进一步提高造斜率和复合增斜率，试验了无磁钻铤后面接一根普通钻杆的组合，增加下部钻具的柔性，提高增斜能力。

使用该组合，222PDC钻头造斜率在2-2.5度/根，复合增斜率超过5度/百米，有效的提高滑动效率，减少滑动根数。

2 水平段钻具组合完善及轨迹控制

2.1 水平段钻具组合完善

水平段组合的要求是减少水平段滑动托压，降低复合增斜率。

2.1.1螺杆稳定器外径选择

Ф216井眼，稳定器外径选择在Ф210左右，与钻头相差6mm。

2.1.2常规稳定器选择

全面取消变径稳定器，改为球形稳定器，为保证组合在水平段的低增斜率，球形稳定器外径控制在Ф212左右，每次起钻及时检查球形稳定器外径，外径不足Ф211时及时更换。

2.1.3使用效果：

使用该组合复合单根增斜率在0.2度到0.3度左右，滑动降斜单根1.5度到2度左右，即施工中可以连续复合6根滑动降斜一根，有效控制水平段井斜，减少滑动进尺，提高机械钻速。

2.2 入窗轨迹控制技术

2.2.1小井斜入窗：

改变以往井斜达到于90度靶体下限入窗的思路，调整为井斜86-88度靶体上限入窗，大幅减少入窗前、后的滑动量。

小井斜在靶体上限入窗，可继续采用采用复合方式，等井斜达到90度时，轨迹运行到靶体的下方，继续复合时井斜增加，轨迹向靶体上方移动，在预算井底井斜达到91度时开始滑动降斜，降至89度左右继续复合。

采用轨迹在靶体的上下限“波浪式”运行，可降低滑动施工井段，同时滑动施工采用整根滑动，减少滑动时摆工具面的时间。

2.2.2滑动钻进方式：

在滑动施工时的送钻方式上，采用点送的送钻方式，取消溜送钻，利用瞬间的加压惯性破坏下井壁的粘吸力，缓解斜井段滑动时托压严重的情况，提高滑动施工效率。

3 钻井液体系的应用与完善

3.1 直井段清水聚合物快速钻井液技术

清水聚合物强絮凝钻至直罗坍塌层。钻至直罗坍塌层加入抑制性聚合物，同时加入无机盐抑制井壁坍塌。盐的加法：打开安定加5-6吨KCL，KCL加完24小时后，每天加入6-10吨工业盐，待密度上升后再减少加盐量，控制在每天2-4吨。加盐过猛容易改变性能（降低粘度、增大失水），期间根据井上掉块情况穿插加KCL和甲酸钠。性能：ρ＜1.01-1.02 g/cm3，FV：30-32s，失水全失。

3.2 斜井段欠饱和盐水聚合物钻进液技术

每天加盐量控制在2%，逐渐加至欠饱和状态。

井斜超过50度后逐渐降低失水转化为CQSP-2钻井液体系，体系淀粉类处理剂参与滤饼形成，其随时间的自降解性能可使滤饼破坏，有利于解除油层表面的封堵。同时加入工业盐提高密度和体系抑制性。控制性能:ρ：1.15-1.20g/cm3，FV38-45s，FL＜8ml，PH=8-9。

3.3 水平段低粘切钻井液技术

进水平段初期钻井液粘度控制在36-38 s，水平段在1000米后控制在40 s左右，至完钻控制在45 s。动切力控制在5以下，六速Φ3转在1左右。斜井段与水平段配方统一，性能要求一致，转化CQSP-2钻井液体系后维护性能稳定。

3.4 钻井液处理措施

（1）以淀粉为主处理剂降低失水，提高粘度；用G309改善钻井液流动性；超细碳酸钙调整泥饼固相；聚合物抑制剂提高粘度和切力，并调整泥饼光滑性。

（2）加入NaCL、KCL和甲酸钠，使钻井液的矿化度远大于地层水的矿化度，并有效的降低钻井液中水的活度，提高钻井液对地层的抑制能力。

（3）加盐后容易增大失水，每次加盐前后一个循环周要测失水进行对比，根据测得性能进行调整。

（4）提高钻井液中封堵粒子的含量，增加超细碳酸的含量。G309总加量达到2-3%，超细碳酸钙总加量3-4%。通过有效的封堵来降低地层的坍塌压力。

3.5 应用效果

（1）钻井液体系固相低、触变性好（开泵即恢复性能，省去了循环均匀的时间），根据六速Φ3转读数的高低判断固相含量高低，现有体系Φ3转读数在1左右属于正常范畴。

（2）盐量加大，单井各种盐的加量达到100吨以上，重晶石加量由去年单井平均110吨减少至单井平均30吨。今年完全去除原油使用，下技术套管最大摩阻由60吨减少至30吨，摩阻下降一半。阳平3井在没有下漂浮接箍的情况下，油层套管顺利下至井底，最大摩阻在30吨以内。

4 认识与建议

（1）减弱下部钻具刚性，有效地增加钻具的滑动和复合增斜率，在后期可继续试验柔性短节，使组合有更高的增斜率，完善水平井二开结构及组合优选。

（2）三维水平井在轨迹控制方面，采用先增加偏移距，然后降斜扭方位，再增斜入窗的“L”型水平投影控制模式，可以极大提高滑动施工效率，提高速度，缩短全井的施工周期。

（3）钻井液体系优化，通过去土，强抑制，低粘切，使水平井钻井液处理更加完善，有效保障了斜井段及水平段井下安全。