摘要

　　针对渤海中南部油田在钻井过程中遇到的倒划眼起钻困难问题，以渤中地区28-2S区块A44h井和A50w井为例，分别分析了因地层问题、动力钻具问题和钻井液等问题引起的倒划眼起钻困难的原因。最后具体问题具体分析，对每一种具体情况给出有针对性的解决方案,希望能对存在类似情况的国家与地区有一定的借鉴和参考作用。

　　在渤海中部区块进行钻井作业，面临着该地区特有的，倒划眼起钻较困难的问题，如果现场处置不当还容易引起卡钻等严重事故，这些都对工程进度和作业费用产生很大影响。

　　1施工状况及出现的问题

　　渤中地区28-2S区块A50w井是一口水源井，二开最大井斜只有33度。根据业内普遍认可的携岩理论，30度左右的井斜类似直井，携岩效果较好，但在该区块，1000~2000 m的斜深，其钻进中的平均进尺在40~60 m/h，而振动筛的筛网上往往只有一层薄约2 mm的岩屑层。通过计算可知，大部分岩屑都未及时返出井筒。A44h井是该区块的一口水平井，二开中完斜深1586m。

　　A44h和A50w井在倒划眼过程中均多次出现：倒划眼遇卡15T，多次活动不能通过卡点的现象，有时甚至憋漏地层，导致泥浆漏失，井口失返。另外倒划眼过程中常常扭矩突然增大至25~35KN/m，有时甚至憋停顶驱。其中，A50w在倒划眼起钻过程中共用去90.25小时，且起钻过程极为困难，伴随着多次复杂情况的处理。这极大地占用了作业时间，造成钻井成本上升。

　　2问题分析

　　2.1初步分析

　　根据以上问题及现场的具体情况，我们做出了如下分析：

　　对于A50w井来说，假设该地区平均每小时的进尺为50 m/h，二开的井眼为12寸半井眼，且不考虑井眼扩大率，那么根据井眼体积计算公式可计算出每小时从井筒中返出的岩屑体积为：

　　而振动筛的筛网上往往只有一层薄约2 mm的岩屑层，通过与1小时内振动筛实际返出的岩屑量比较，可以发现绝大多数岩屑仍在井眼中没有及时返出，这就为之后的倒划眼起钻埋下隐患，可能出现沉砂卡钻和泥包钻头型卡钻。

　　对于A44h井，由于其为一口水平井，根据水平井井深结构及力学分析可以很容易想到其在造斜段出现键槽卡钻，但通过仔细分析可以发现其造斜度并非很大，发生键槽卡钻的可能性也比较小。

　　2.2现场分析

　　此外，对此情况进行初步分析后我们可以再从其他角度对该井的倒划眼困难问题进行分析，以下几种分析是现场处理该问题的分析角度。

　　2.2.1地层因素

　　A44h井是一口水平井，二开中完斜深1586 m，并且由于该井所钻遇的明化镇组在600~700 m和1000~1400 m有大量的砂泥岩交互层，缩径现象比较严重，也很容易在该地层段发生缩径卡钻。

　　2.2.2工具因素

　　二开下部钻具组合为¢311.1mmPDC钻头，¢244.5mm旋转导向工具(自带浮阀)，¢228.6mmMWD，¢203.2mm无磁钻铤，¢203.2mm震击器，¢127mm加重钻杆。该井下的动力钻具为Schlumberger公司的旋转导向钻具，该工具上下两端各带一个¢307.975mm的螺旋型扶正器。两个扶正器的高度均为53 mm，扶正器上各有3个扶正块，其中每个扶正块的宽度为79.375 mm，每个扶正器均有3个流道，流道的平均深度为35.56 mm。以二开井眼¢317.5 mm为例，利用表面积公式可以算出一个扶正器高度对应的井眼表面积。

　　而每一个扶正器与井壁的接触面积为：

　　在表面积为0.528 m2的区域内，扶正器与井壁的接触面积达到了0.126 m2，占总表面积的25 %，根据现场经验，如果扶正器处有待返出的岩屑，接触面积所占的比例会远远大于25 %。扶正块与井壁接触面积过大，增大了摩擦阻力，流道的深度太浅，更不利于岩屑的携带。反而会使岩屑在2个扶正器附近大量堆积，形成泥包，2个被泥包了的扶正器，就像活塞一样处在井眼中，增大了扭矩和起下钻的摩擦阻力，同时也阻断了岩屑的返出路径，岩屑无法返出，越聚越多，如此恶性循环。

　　另一个不容忽视的重要原因是，该井下动力钻具打出的井眼比较规范，根据Schlumberger公司提供的参数和现场经验，使用该动力钻具钻出的井眼只比钻头最大外径略大50.8mm至76.2mm，远小于相同情况下马达的扩眼率。这点对井底岩屑的返出产生了很大的制约。

　　2.3钻井液原因

　　根据国内外普遍认可的钻井理论和渤海地区多年的现场资料可以证明，足够的分散剂，适当的PH值是可以阻止岩屑抱团，形成泥球的。在渤海中部28-2S区块A44h和A50w井现场作业过程中，钻井液携岩效果不好有如下三个原因：A：聚合物的老化时间不够，使得长链的聚合物还没有充分打开，影响了携岩的效率;B：分散剂不足，泥浆发粘，剪切稀释效果不好;C：泥浆的初切3 Pa与终切5 Pa，六速测粘仪测得的3转4 Pa，6转6 Pa，均偏低，使得钻井液对岩屑的悬浮性差。

　　3解决方法

　　3.1对于地层问题，有三个解决方法：

　　3.1.1根据临井资料和地漏实验得出地层破裂压力，在不压裂地层的情况下可适当提高砂泥岩交互段的钻井液密度以提高井眼内液柱压力，增强对砂泥岩地层产生的侧压力，阻止岩层塑性变形造成的井眼缩径。对于缩径严重的砂泥岩交互层段，可以在起钻下套管前，再打一段加重钻井液。

　　3.1.2维持钻井液中适当的K离子含量，严格控制Na离子含量，对于在易垮塌，易缩径的层段，在起钻下套管前可再次提高K离子的含量。

　　3.1.3对于缩径严重的地层可以在二开钻进时，在钻柱上安装随钻扩眼器，在钻进中对可能发生井眼缩小的井段进行扩眼[4]。

　　3.2对于工具问题，有两个解决途径：

　　3.2.1长远来讲，可以要求厂家改进动力钻具的外部设计，减小扶正块与井壁的接触面积，增加流道的深度，以利于岩屑的返出。

　　3.2.2对现场的钻井工艺来讲，可以采取小范围内上下活动钻具，循环的方法，来提高扩眼率，防止扶正器和钻头处出现“活塞式”的泥包，堵塞岩屑的返出流道。如果扶正器和钻头处已经出现“活塞式”泥包，上下活动钻具抽吸压力很大的时候，可以不再活动钻具，就地逐步开大排量循环，使井眼在该处出现一个“大肚子”，以利于岩屑的返出，待岩屑基本返出干净，即上下活动钻具时，抽吸压力减小后，再继续进行倒划眼作业。

　　3.3对于钻井液问题，解决途径有三条：

　　3.3.1现场工程师加强对钻井液的观察与维护，勤测性能，及时加入分散剂。

　　3.3.2对于使用聚合物的钻井液，提前要给以钻井液足够的老化时间，作业现场规定最少6~8小时，如果条件允许，可以尽量延长钻井液的老化时间。

　　3.3.3在现场工艺要求范围内，维持较高的初切与终切值，提高六速中3转，6转的值，使得钻井液的悬浮性足够好，能够在低转速或停泵后拥有良好的携岩效果。

　　4结论

　　4.1钻井作业不仅是一项复杂的技术，更是一门工艺。作业过程中的影响因素很多，需要宏观的把握，也需要抓大放小，抓住事物的主要矛盾。国内外及本区块的经验，是我们解决现场问题的基础。

 1/2    1 2 下一页 尾页