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【摘要】大丰1井设计井深大，是克拉玛依油田目前最深的定向井，钻井工程难度大。施工钻遇地层多且复杂，无任何邻井经验可以借鉴。文章对施工难点做了介绍，并对施工过程做了较为详细的分析，对以后该区块类似井型有重要的意义。
【关键词】大丰1井 轨迹控制 螺杆
1 概况
大丰1井位于准噶尔盆地南缘冲断带霍玛吐背斜带呼图壁背斜圈闭，为五段制定向井，其井身结构设计如下表1所示：
2 施工难点
大丰1井设计井深大，是克拉玛依油田南缘项目部目前最深的定向井，钻井工程难度大，特别是在定向技术方面需要克服以下几个难点：
（1）设计井深7040m的定向井，在盆地南缘缺乏相关经验；
（2）区域地层岩性多变，复杂层位多，特别是深部地层情况不明确给钻井带来了难以预料的问题；
（3）多套地层压力系统并存，为实现安全快速钻井带来了困难；
（4）地应力强，井壁稳定难度大，容易造成卡阻漏，给定向带来困难[1]；
（5）进入施工后期，井下高温高压对定向仪器和工具要求较高。
3 井眼轨迹控制技术
3.1 四开增斜段（井眼：Φ241.3mm，井段：4155.00m-4290.67m）
钻具组合：Φ241.3m m M D牙轮钻头+Φ197mm单弯螺杆（1.5°）+Φ172mm无磁钻铤1根+Φ172mmMWD短节+Φ127无磁钻杆1根+Φ127mm加重钻杆若干。
在该井段钻进液采用PRT有机盐钻井液体系，定向施工采用采用以滑动钻进为主，复合钻进为辅的钻进方式钻进。1.5°单弯螺杆滑动钻进造斜率低，一般一根单根滑动钻进6-7m才能达到4°/30m的造斜率。分析原因为施工地质层位岩性的沉积弱胶结粉细砂层，由于形成时期较晚，压实作用及重结晶作用不发育，颗粒之间的胶结微弱。砂层埋深浅，压实强度低，地层疏松，井壁软，井眼扩径（9？″钻头，井径可达11-15″），对造斜工具提供不了足够的侧向支撑力，造成造斜率降低。
3.2 四开稳斜段（井眼：Φ241.3mm，井段：4290.67m-5466.00m）
钻具组合：Φ241.3mmPDC钻头Φ197mm？转换接头+Φ197m m单弯螺杆（1.25°）+Φ237m m扶正器？+Φ172m m无磁钻铤1根+Φ172mmMWD短节+Φ127无磁钻杆1根+Φ127mm加重钻杆若干。
稳斜段主要采用2种钻具组合，一种是带稳定器的单弯螺杆，另一种是不带稳定器的单弯螺杆，其中，带稳定器的单弯螺杆钻具组合属于稳斜微增斜钻具组合，不带稳定器的单弯螺杆钻具组合属于稳斜微降斜钻具组合。通过优化调控各种钻进参数后，保证井斜方位的增降。
在四开施工过程中发生了上提下放遇阻现象，分析原因在于稳定器在上提下放过程中与井壁为全周接触，加之部分井段钙质含量高产生缩径。准确的掌握井下钻具的各项基本参数，使用随钻震击器解除遇阻现象。3.3 五开降斜段（井眼：Φ171.4mm，井段：6054.62m-6600.00m）
钻具组合：Φ171.4mmPDC钻头+Φ135mm单弯螺杆（1 . 2 5°，无本体稳定器）+Φ124mm无磁钻铤1根（短）+Φ168mm？扶正器+Φ127mm无磁钻铤+Φ121mm无磁钻铤+Φ88.9mm加重钻杆若干。
进入五开钻进后，由于井下温度高（160℃），压力大（大于120MPa），一开始现场采用进口的APS抗高温高压仪器，但是，由于井深增加井底压力逐步升高，MWD信号弱至无法进行滑动钻进来达到降斜效果，遂使用钟摆钻具组合：在钻柱下部适当位置加一个稳定器，该稳定器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该稳定器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力。此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧，从而使新钻的井眼不断降斜。钟摆钻具组合的性能对钻压特别敏感。钻压加大，则增斜力加大，钟摆力减小。钻压再增大，还会将扶正器以下的钻柱压弯，甚至出现新的接触点，从而完全失去钟摆组合的作用。所以钟摆钻具组合在使用中必须严格控制钻压。从测斜数据来看，此钻具组合的降斜率为1.2-2.4°/30m，完全达到工程要求。
4 结论
（1）根据区块地质特征，结合非标尺寸井眼特点，制定切合实际的技术方案，解决了非标尺寸井眼技术难点。
（2）小井眼处理复杂与事故空间比较小，使用随钻震击器可以及时处理井下复杂。
（3）钻头与弯螺杆扣型尽量相匹配，以避免使用转换接头产生不对称支点而使原钻具组合产生异样的钻进效果。
（4）使用PDC钻头的钻具组合旋转复合钻进中，螺旋稳定器对井壁的切削相对较小，但使PDC钻头刀翼承担了过多的切削地层的力，促而使井眼轨迹的方位左漂的的程度较高[2]。同时，由于螺旋稳定器在滑动钻进与起钻过程中与井壁接触面积大，易产生泥包，起钻困难。
（5）使用PDC钻头的钻具组合旋转复合钻进中，直条稳定器对井壁的切削相对严重，PDC钻头刀翼承担了较少切削地层的力，使井眼轨迹的方位左漂的程度较低。相反，直条稳定器在滑动钻进与起钻过程中与井壁接触面积小，不易产生泥包，起钻要为顺利。
（6）钟摆钻具在使用中要注意保持小钻压和较低转速，钻头位置与稳定器中点距离越长则降斜能力越强，但不得与井壁有新的接触点。
参考文献
[1] WANG De-gui，GAO De-li. Study of magnetic vector guide system in tubular magnet source space [J]. Acta Petrolei Sinica，2008，29（4）： 608-611
[2] 张卫东.页岩气钻采技术综述[J].中外能源2010（6）：35-40
【关键词】大丰1井 轨迹控制 螺杆
1 概况
大丰1井位于准噶尔盆地南缘冲断带霍玛吐背斜带呼图壁背斜圈闭，为五段制定向井，其井身结构设计如下表1所示：
2 施工难点
大丰1井设计井深大，是克拉玛依油田南缘项目部目前最深的定向井，钻井工程难度大，特别是在定向技术方面需要克服以下几个难点：
（1）设计井深7040m的定向井，在盆地南缘缺乏相关经验；
（2）区域地层岩性多变，复杂层位多，特别是深部地层情况不明确给钻井带来了难以预料的问题；
（3）多套地层压力系统并存，为实现安全快速钻井带来了困难；
（4）地应力强，井壁稳定难度大，容易造成卡阻漏，给定向带来困难[1]；
（5）进入施工后期，井下高温高压对定向仪器和工具要求较高。
3 井眼轨迹控制技术
3.1 四开增斜段（井眼：Φ241.3mm，井段：4155.00m-4290.67m）
钻具组合：Φ241.3m m M D牙轮钻头+Φ197mm单弯螺杆（1.5°）+Φ172mm无磁钻铤1根+Φ172mmMWD短节+Φ127无磁钻杆1根+Φ127mm加重钻杆若干。
在该井段钻进液采用PRT有机盐钻井液体系，定向施工采用采用以滑动钻进为主，复合钻进为辅的钻进方式钻进。1.5°单弯螺杆滑动钻进造斜率低，一般一根单根滑动钻进6-7m才能达到4°/30m的造斜率。分析原因为施工地质层位岩性的沉积弱胶结粉细砂层，由于形成时期较晚，压实作用及重结晶作用不发育，颗粒之间的胶结微弱。砂层埋深浅，压实强度低，地层疏松，井壁软，井眼扩径（9？″钻头，井径可达11-15″），对造斜工具提供不了足够的侧向支撑力，造成造斜率降低。
3.2 四开稳斜段（井眼：Φ241.3mm，井段：4290.67m-5466.00m）
钻具组合：Φ241.3mmPDC钻头Φ197mm？转换接头+Φ197m m单弯螺杆（1.25°）+Φ237m m扶正器？+Φ172m m无磁钻铤1根+Φ172mmMWD短节+Φ127无磁钻杆1根+Φ127mm加重钻杆若干。
稳斜段主要采用2种钻具组合，一种是带稳定器的单弯螺杆，另一种是不带稳定器的单弯螺杆，其中，带稳定器的单弯螺杆钻具组合属于稳斜微增斜钻具组合，不带稳定器的单弯螺杆钻具组合属于稳斜微降斜钻具组合。通过优化调控各种钻进参数后，保证井斜方位的增降。
在四开施工过程中发生了上提下放遇阻现象，分析原因在于稳定器在上提下放过程中与井壁为全周接触，加之部分井段钙质含量高产生缩径。准确的掌握井下钻具的各项基本参数，使用随钻震击器解除遇阻现象。3.3 五开降斜段（井眼：Φ171.4mm，井段：6054.62m-6600.00m）
钻具组合：Φ171.4mmPDC钻头+Φ135mm单弯螺杆（1 . 2 5°，无本体稳定器）+Φ124mm无磁钻铤1根（短）+Φ168mm？扶正器+Φ127mm无磁钻铤+Φ121mm无磁钻铤+Φ88.9mm加重钻杆若干。
进入五开钻进后，由于井下温度高（160℃），压力大（大于120MPa），一开始现场采用进口的APS抗高温高压仪器，但是，由于井深增加井底压力逐步升高，MWD信号弱至无法进行滑动钻进来达到降斜效果，遂使用钟摆钻具组合：在钻柱下部适当位置加一个稳定器，该稳定器支撑在井壁上，使下部钻柱悬空，则该稳定器以下的钻柱就好像一个钟摆，也要产生一个钟摆力。此钟摆力的作用是使钻头切削井壁的下侧，从而使新钻的井眼不断降斜。钟摆钻具组合的性能对钻压特别敏感。钻压加大，则增斜力加大，钟摆力减小。钻压再增大，还会将扶正器以下的钻柱压弯，甚至出现新的接触点，从而完全失去钟摆组合的作用。所以钟摆钻具组合在使用中必须严格控制钻压。从测斜数据来看，此钻具组合的降斜率为1.2-2.4°/30m，完全达到工程要求。
4 结论
（1）根据区块地质特征，结合非标尺寸井眼特点，制定切合实际的技术方案，解决了非标尺寸井眼技术难点。
（2）小井眼处理复杂与事故空间比较小，使用随钻震击器可以及时处理井下复杂。
（3）钻头与弯螺杆扣型尽量相匹配，以避免使用转换接头产生不对称支点而使原钻具组合产生异样的钻进效果。
（4）使用PDC钻头的钻具组合旋转复合钻进中，螺旋稳定器对井壁的切削相对较小，但使PDC钻头刀翼承担了过多的切削地层的力，促而使井眼轨迹的方位左漂的的程度较高[2]。同时，由于螺旋稳定器在滑动钻进与起钻过程中与井壁接触面积大，易产生泥包，起钻困难。
（5）使用PDC钻头的钻具组合旋转复合钻进中，直条稳定器对井壁的切削相对严重，PDC钻头刀翼承担了较少切削地层的力，使井眼轨迹的方位左漂的程度较低。相反，直条稳定器在滑动钻进与起钻过程中与井壁接触面积小，不易产生泥包，起钻要为顺利。
（6）钟摆钻具在使用中要注意保持小钻压和较低转速，钻头位置与稳定器中点距离越长则降斜能力越强，但不得与井壁有新的接触点。
参考文献
[1] WANG De-gui，GAO De-li. Study of magnetic vector guide system in tubular magnet source space [J]. Acta Petrolei Sinica，2008，29（4）： 608-611
[2] 张卫东.页岩气钻采技术综述[J].中外能源2010（6）：35-40