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摘要：葡北2区块经过多年注水开发，地质情况复杂，而且有浅气层存在，分析了钻井难点，优选轨迹控制钻具组合，精确控制了井眼轨迹，制定有针对性的施工技术措施，防止了井下事故复杂的发生。
关键词：轨迹控制 复杂预防 钻井难点 葡北2区块
中图分类号：TG332+.3
葡北2区块位于松辽盆地中央坳陷区大庆长垣葡北油田中部，经过多年注水开发，目前已进入高含水开发阶段，而且有浅气层存在，钻井施工中多事故复杂。
1钻井技术难点
1.1井控风险高
葡萄花油田上部油层黑帝庙浅层气发育，该区浅层气埋藏浅、体积小、分布广、压力高、上窜速度快、危险大，历年来有多口井发生油气浸、井涌、井喷事故，给钻井施工带来很大的难度。
1.2易发生井下复杂
地表为灰黑色腐殖土，其下为灰黄色粉砂质粘土、粉粒流砂层，底部为杂色砂砾层。与下伏地层呈不整合接触，易发生井壁坍塌的事故复杂。
1.3 井眼轨迹控制难度大
嫩江组绿灰、灰色泥岩与灰色粉砂岩呈不等厚互层，中部为灰、深灰色泥岩与灰色粉砂岩组成三个明显的反旋回，在稳斜钻进中，井斜易增降，方位易漂移。
2优快钻井配套技术
2.1剖面优化设计技术
定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，在轨迹优化设计中应尽可能的利用地层造斜规律，可大大减小人工造斜的工作量和困难。在葡北2区块由于油层埋藏深度浅，地层平缓，在定向井井眼轨迹设计时，如果采用四段制或者五段制轨迹剖面设计，井斜角在小角度内变化较大，易形成键槽，岩屑床，起下钻和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，施工工艺复杂，给井下安全带来极大隐患。经过理论计算分析，三段制井眼轨迹剖面成为大庆油田施工的首选对象，即“直-增-稳” 剖面，为了平台定向井防碰，相邻造斜点深度错开距离不少于50m，这种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。
2.2井眼轨迹控制技术
（1） 直井段防斜打直技术；为保证直井段打直，为下步定向段创造有利条件，采用大钟摆钻具组合，既提高了机械钻速，又有效地控制了直井段井斜，每钻进100-120m进行测斜一次，发现井斜有增大趋势及时进行轻压吊打，在造斜点处井斜控制在0.5°以内。
（2）增斜段轨迹控制；根据以往施工井稳斜段井斜增降提前设计预留井斜角，采用DST有线测斜仪或MWD无线测量仪器、1.0°单弯螺杆配合PDC钻头定向施工，既保证了工具面角的稳定，又提高了机械钻速。施工中根据设计造斜率，及时进行计算分析，保证井眼轨迹按设计进行施工，为后续稳斜段施工奠定坚实基础。
（3）稳斜段轨迹控制；针对稳斜段长，井斜、方位易漂移等不利因素，采用三扶正器满眼强稳斜钻具组合，很好的解决了井斜和方位的漂移。钻进中保持钻压40-70KN，定向完钻进50米必须测斜一次，校验定向施工中的井斜、方位数据，然后每钻进100-150m测斜一次，并把测斜数据输入到定向井计算施工软件中进行计算，如发现偏离靶心位置较大，及时调整钻进参数，要加密测斜，保证中靶。
2.3事故复杂预防技术
2.3.1定向井施工安全隐患分析
（1）钻具贴井壁，受力状况发生变化；从造斜段开始，钻具受力状况相对直井发生了根本的变化。斜井段：由于钻具自重，钻具“躺在”下井壁，对井壁侧压力的增大，带来了起下钻摩阻和旋钻扭距的增大。
（2）偏心环空和岩屑床；偏心环空中，大环空处流速大，小环空中流速小，促使岩屑床产生。岩屑床的厚度随流速的减小和井眼斜度的增加而增大，当井眼倾角处于临界倾角范围内时，由于岩屑床的形成及滑移，岩屑势必下滑堆积，容易造成钻具的阻卡。
2.3.2 施工安全技术措施
（1）加强井眼轨迹的监测与控制，确保井眼曲率变化均匀，使井眼光滑无急弯。（2）在斜井段采用性能优良的钻井液体系，使用好固控设备（震动筛、离心机、除砂除泥器）和执行严格的固控技术措施，确保井眼净化、消除有害固相含量，并加强钻井液的管理与维护，以保持良好的钻井液性能。（3）认真记录每次起下钻阻卡点，判断是否是键槽。键槽遇阻，严禁硬拔，用倒划眼的方法起出。（4）采用短起下钻或分段循环的办法清洁井眼。一般每钻进150m进行一次短起下钻；岩屑返出不正常，应加密短起下钻间距。（5）要有一套严格的钻具管理制度，依据各井的具体情况，定期倒换钻具，定期对所有螺旋钻铤、接头、稳定器和加重钻杆等进行探伤。（6）钻具在井内静止不得超过3min，钻进中扭矩异常时，要及时上提钻具，使钻头离开井底至少5m，活动钻具。（7）起下钻时，司钻要认真观察悬重变化，若遇卡遇阻，上提遇卡不得超过100kN，下放遇阻不超过50kN，活动钻具距离不小于5m。
3现场应用效果
2012年在葡北2区块施工定向井28口，平均井深1256m，平均单井机械钻速33.2m/h，平均钻井周期4.2d，相比2011年机械钻速提12%，钻井周期缩短0.32d。
葡北2部分井实钻数据
井号
完钻井深（m）
平均钻速（m/h）
平均钻井周期（d）
葡北2-斜3
1178.01
31.02
4.1
葡北2-斜45
1296.32
28.98
4.4
葡北2-斜38
1206
31.2
4.2
4 结论
（1）通过理论分析和现场实践，确定了“直-增-稳”轨迹剖面优化设计方法。
（2）采用三扶正器稳斜钻具组合，稳斜效果好，防止了方位漂移。
（3）制定了有针对性的安全技术措施，避免了事故复杂的发生。
参考文献
[1] 谭安萍，大斜度井安全问题分析及控制技术，西部探矿，2000，5.
作者简介：杨彪，男，2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业，助理工程师，现在大庆钻探工程公司钻井一公司30921队任工程师。
关键词：轨迹控制 复杂预防 钻井难点 葡北2区块
中图分类号：TG332+.3
葡北2区块位于松辽盆地中央坳陷区大庆长垣葡北油田中部，经过多年注水开发，目前已进入高含水开发阶段，而且有浅气层存在，钻井施工中多事故复杂。
1钻井技术难点
1.1井控风险高
葡萄花油田上部油层黑帝庙浅层气发育，该区浅层气埋藏浅、体积小、分布广、压力高、上窜速度快、危险大，历年来有多口井发生油气浸、井涌、井喷事故，给钻井施工带来很大的难度。
1.2易发生井下复杂
地表为灰黑色腐殖土，其下为灰黄色粉砂质粘土、粉粒流砂层，底部为杂色砂砾层。与下伏地层呈不整合接触，易发生井壁坍塌的事故复杂。
1.3 井眼轨迹控制难度大
嫩江组绿灰、灰色泥岩与灰色粉砂岩呈不等厚互层，中部为灰、深灰色泥岩与灰色粉砂岩组成三个明显的反旋回，在稳斜钻进中，井斜易增降，方位易漂移。
2优快钻井配套技术
2.1剖面优化设计技术
定向井井身剖面的选择对于钻井施工的安全、高效、降低成本起着至关重要，在轨迹优化设计中应尽可能的利用地层造斜规律，可大大减小人工造斜的工作量和困难。在葡北2区块由于油层埋藏深度浅，地层平缓，在定向井井眼轨迹设计时，如果采用四段制或者五段制轨迹剖面设计，井斜角在小角度内变化较大，易形成键槽，岩屑床，起下钻和钻井过程中摩阻扭矩大，易卡钻，施工工艺复杂，给井下安全带来极大隐患。经过理论计算分析，三段制井眼轨迹剖面成为大庆油田施工的首选对象，即“直-增-稳” 剖面，为了平台定向井防碰，相邻造斜点深度错开距离不少于50m，这种轨迹剖面具有轨迹短、投资少、效益高、利于井眼轨迹控制等特点。
2.2井眼轨迹控制技术
（1） 直井段防斜打直技术；为保证直井段打直，为下步定向段创造有利条件，采用大钟摆钻具组合，既提高了机械钻速，又有效地控制了直井段井斜，每钻进100-120m进行测斜一次，发现井斜有增大趋势及时进行轻压吊打，在造斜点处井斜控制在0.5°以内。
（2）增斜段轨迹控制；根据以往施工井稳斜段井斜增降提前设计预留井斜角，采用DST有线测斜仪或MWD无线测量仪器、1.0°单弯螺杆配合PDC钻头定向施工，既保证了工具面角的稳定，又提高了机械钻速。施工中根据设计造斜率，及时进行计算分析，保证井眼轨迹按设计进行施工，为后续稳斜段施工奠定坚实基础。
（3）稳斜段轨迹控制；针对稳斜段长，井斜、方位易漂移等不利因素，采用三扶正器满眼强稳斜钻具组合，很好的解决了井斜和方位的漂移。钻进中保持钻压40-70KN，定向完钻进50米必须测斜一次，校验定向施工中的井斜、方位数据，然后每钻进100-150m测斜一次，并把测斜数据输入到定向井计算施工软件中进行计算，如发现偏离靶心位置较大，及时调整钻进参数，要加密测斜，保证中靶。
2.3事故复杂预防技术
2.3.1定向井施工安全隐患分析
（1）钻具贴井壁，受力状况发生变化；从造斜段开始，钻具受力状况相对直井发生了根本的变化。斜井段：由于钻具自重，钻具“躺在”下井壁，对井壁侧压力的增大，带来了起下钻摩阻和旋钻扭距的增大。
（2）偏心环空和岩屑床；偏心环空中，大环空处流速大，小环空中流速小，促使岩屑床产生。岩屑床的厚度随流速的减小和井眼斜度的增加而增大，当井眼倾角处于临界倾角范围内时，由于岩屑床的形成及滑移，岩屑势必下滑堆积，容易造成钻具的阻卡。
2.3.2 施工安全技术措施
（1）加强井眼轨迹的监测与控制，确保井眼曲率变化均匀，使井眼光滑无急弯。（2）在斜井段采用性能优良的钻井液体系，使用好固控设备（震动筛、离心机、除砂除泥器）和执行严格的固控技术措施，确保井眼净化、消除有害固相含量，并加强钻井液的管理与维护，以保持良好的钻井液性能。（3）认真记录每次起下钻阻卡点，判断是否是键槽。键槽遇阻，严禁硬拔，用倒划眼的方法起出。（4）采用短起下钻或分段循环的办法清洁井眼。一般每钻进150m进行一次短起下钻；岩屑返出不正常，应加密短起下钻间距。（5）要有一套严格的钻具管理制度，依据各井的具体情况，定期倒换钻具，定期对所有螺旋钻铤、接头、稳定器和加重钻杆等进行探伤。（6）钻具在井内静止不得超过3min，钻进中扭矩异常时，要及时上提钻具，使钻头离开井底至少5m，活动钻具。（7）起下钻时，司钻要认真观察悬重变化，若遇卡遇阻，上提遇卡不得超过100kN，下放遇阻不超过50kN，活动钻具距离不小于5m。
3现场应用效果
2012年在葡北2区块施工定向井28口，平均井深1256m，平均单井机械钻速33.2m/h，平均钻井周期4.2d，相比2011年机械钻速提12%，钻井周期缩短0.32d。
葡北2部分井实钻数据
井号
完钻井深（m）
平均钻速（m/h）
平均钻井周期（d）
葡北2-斜3
1178.01
31.02
4.1
葡北2-斜45
1296.32
28.98
4.4
葡北2-斜38
1206
31.2
4.2
4 结论
（1）通过理论分析和现场实践，确定了“直-增-稳”轨迹剖面优化设计方法。
（2）采用三扶正器稳斜钻具组合，稳斜效果好，防止了方位漂移。
（3）制定了有针对性的安全技术措施，避免了事故复杂的发生。
参考文献
[1] 谭安萍，大斜度井安全问题分析及控制技术，西部探矿，2000，5.
作者简介：杨彪，男，2007年毕业于大庆石油学院石油工程专业，助理工程师，现在大庆钻探工程公司钻井一公司30921队任工程师。