加深小井眼钻井技术在海东1井的应用

贾宝 刘宝林

摘要：近年来，随着勘探难度的加大，利用原有井眼进行加深，达到勘探目的，节约勘探资金，加深小井眼的情况不断增多，由于深部地层高温、高压、高地层应力等原因，使得小井眼施工更加复杂且具有一定难度。海洋公司钻井事业部先后完成了多口在深层（>400Om）部分小井眼施工， 积累了一定的施工经验。本文以海东1井加深小井眼的技术施工工艺为例，针对加深小井眼的主要技术难题进行了应用总结，对今后加深小井眼施工，提高钻井速度，降低钻井成本，具有较强的推广意义。

关键词 ：加深小井眼;井眼准备

1.海东1井加深地质情况及加深原因

海东1井是位于辽河滩海海南油田东部盖州滩鼻状构造带望海山构造的一口四开四段制定向井。该井215.9mm井眼钻达井深4130m后，加深152.4mm井眼到井深4427m完钻，完钻层位沙一段。

加深小井眼的原因：主要原因是设计东三底界深度是3670m，实际钻达到井深3974m才钻穿东三地层，实际地层厚度比设计厚了304m，所有才决定加深，以实现勘探目的。

2.施工技术难点分析

2.1上层井眼井底的清理

（1）一般上层井眼井底因完井电测时，井壁取芯遗留部分炮弹壳子，在下套管固井前，需要先进行打捞，对井底进行清洁，该物打捞干净与否，直接影响下步小井眼的施工。

（2）钻水泥环和套管鞋时，由于小钻具强度低，容易发生钻具事故。

2.2加深钻进阶段

（1）加深井段深，地层硬，可钻性差，复杂多。

（2）井底温度高，小马达易损坏失效，其使用受到限制。

（3）环形空间小，钻具内水眼小，钻井液流动阻力大，施工压力高，水力参数受限。

（4）下部钻具直径小、重量轻，不仅施加钻压的范围受到限制，而且由于复合钻具本身刚度的不均一性，正常的钻井参数也受到很大限制，从而导致钻井效率降低。

（5）小钻具强度低，尤其是抗扭强度低，工作扭矩受限，容易发生钻具事故。

（6）钻具结构选择受限，不能有效控制井身质量。

3.施工过程措施

3.1井底炮弹壳子的处理

接到海东1井加深152.4mm井眼的通知后，为保证小井眼的顺利施工，开始对落井炮弹进行处理（累计井壁取芯13趟，共计落井94颗炮弹壳子），先后处理共6次，其中215.9mm井眼处理2次，152.4mm井眼处理4次。

3.1.1  215.9mm井眼捞炮弹壳子技术措施：

Φ195mm磨鞋+Φ178mm捞杯+钻铤+扶正器+钻铤+加重钻杆+钻杆

磨炮弹参数：

钻压30-50KN，排量10 l/s，转速60 rpm，扭矩10-15 KN.m

磨捞技术措施：

将钻具放到井底，先加压20KN，排量10 l/s，转速60 rpm，加钻压30-50KN开始磨炮弹，记录好扭矩。

每磨20min，活动钻具一次，上提钻具3m，重复上述措施操作。

每磨1h捞炮弹皮一次，捞前，将钻具提离井底1m，然后将泵冲开到100spm，下放钻具到井底，大排量冲洗井底，将炮弹皮冲起，然后将钻具提离井底0.3m，停顶驱，停泵，静止5min捞炮弹皮。

磨捞炮弹情况：捞杯内捞满炮弹壳子。

3.1.2   152.4mm井眼捞炮弹壳子技术措施：

钻具组合：

Φ150mm磨鞋+Φ127mm捞杯+钻铤+扶正器+钻铤+Φ88.9mm钻杆

磨炮弹参数：

钻压40-60KN，排量5 l/s，转速50 rpm，扭矩7-11 KN.m

磨捞技術措施（与215.9mm井眼相同）：

磨捞炮弹情况：捞杯内铁块填满炮弹壳子（壳子长度大多在1cm左右）。

3.2钻进技术措施

3.2.1采用的钻具组合：

Φ152.4mm钻头+马达+扶正器+浮阀+钻铤+加重钻杆+Φ88.9mm钻杆

钻井参数：钻压40KN，转速80rpm+马达，排量20 l/s。

3.2.2钻进期间技术措施目的及实钻效果

根据地层情况和尾管固井的特点，技术措施上应尽量扩大加深井段的井径，保证井壁稳定规则，为完井电测、顺利下入尾管创造条件;增加尾管与井眼间的间隙，从而增加固井水泥环厚度，从而保证固井质量。为此技术措施上首先保证排量，保持相对较高转速，每打完一个立柱至少划眼2遍;以及每次起下钻前后的循环时间。钻头选择百施特PDC钻头，其优质、耐磨的复合片适用于沙一地层，特别是型号为M1365D的13mm齿6刀翼的PDC钻头，在井段4244-4312m，未使用马达的情况下，获得了较高的机械钻速和井眼质量，平均机械钻速达到2.06m/h。减少了起下钻次数，节约了生产时效。根据电测结果，裸眼段平均井径为181.32mm，为优质固井提供可靠的保证，固井质量合格，达到了预期目的。实践还证明，小井眼钻具组合上使用马达与否，对机械钻速的影响不大，反而增加了井下不安全因素。

4.认识与体会

（1）小钻具强度低，尤其是抗扭强度低，为防止发生钻具事故，应提前校验好液压大钳扭矩表，并设定好顶驱限制扭矩值，防止钻具机械损坏。

（2）小井眼施工前，必须将上层井眼井底井壁取芯遗留部分炮弹壳子打捞干净，避免因炮弹壳子造成卡钻事故，损坏钻头，耽误时效。

（3）钻进过程中，钻头的选型及质量对钻井速度及周期影响较大，小钻具的马达虽然基本能够满足深井抗高温要求，但施工证明其对钻井速度影响很小。

（4）合理制定技术参数，尽量扩大加深小井眼的井径，保证井壁稳定规则，为完井施工创造良好条件。

（5）随着小井眼钻井技术的不断完善，将会大大降低钻井成本，获得良好的经济效益，加深小井眼的应用将越加广泛。

参考文献：

[1]、钟成君，龙飞.小井眼技术的发展与评价—断块油气田，1996，3（5）：63-66.

[2]、王建会，崔秀亮.川西地区小井眼钻井技术实践—石油钻探技术，1996，24（4）：10-12.

[3]、张卫勤，岳登进.国外小井眼钻井设备及工艺技术的新发展—钻采工艺，2001，24（6）：20-22.