复合钻井技术现场应用分析

复合钻井技术现场应用分析王小平郝鹏姜惠强18104钻井队2015年11月1复合钻井技术现场应用分析2015年2月20日0：00，王40-032井组王41-30井开钻至2015年11月13日杏55-30井组杏56-30井完井。我队共开钻34口，完井34口，钻井总进尺55407米，超过2002年52388米的进尺，完成了年初制定的目标，分别以44天22小时、84天23小时、121天20小时、167天5小时，创下了钻井总公司进尺上1万米、两万米、三万米、四万米的新记录。8月份以后由于搬家鱼阻，以及所钻的杏54-31井设计井深超过1800米，设计位移达634米。超过我队钻机负荷，又加之发生大型井漏，该井建井周期实际长达30天（期间承钻一口计划外水井）。9月份、10月份正逢雨季，我队在10月16日15：00井尺才上五万米，四万米至五万米历时72天10小时。进尺最终没有突破6万米。但我队经过这一年的探索和实践，在钻井技术方面更加成熟和完善，逐步形成七大技术特征：1．以快制胜的表层钻井技术。2．防斜防碰的螺杆复合钻进技术。3．成熟的单弯螺杆复合导向钻进技术。4．快速钻进的钻井液技术。5．优质的完钻泥浆体系。6．灵活多变的运用多种钻具组合的能力。7．独立预防和处理事故的能力。2综观全年所钻的34口井，27口井全部运用螺杆复合钻进，完成直井段的防斜防碰，只有一口井在二开后下常规扶正器钻具组合钻进。有20口井在不同井段使用过单弯螺杆进行复合钻进。使用分析：单弯螺杆复合钻进时钻具结构类似扶正器组成的增斜钻具，在直井段有一定的井斜的情况下容易增斜，这样直井段在地层倾角较大的情况下，往往在钻完三个单根后发现已经超标，只有锁住转盘定向纠斜。在直井段易斜井段较长的情况下，要靠反复纠斜才能将井斜控制在一定范围内，但总有个别点超标，防斜比较被动，因此单弯螺杆从二开后直接使用的井今年有6口，使用单弯螺杆钻直井段的井水平位移大多超过500米，此类井在二开后直井段只有200米左右，若发现两井有相碰趋势或井斜超过2度可以纠斜或提前定向造斜。井浅，定向时反扭角小定向造斜容易达到预期效果，但不宜连续四个单根以上定向，否则在井斜达到要求时，方位达不到要求，调整方位时又容易将井斜增大或降小。王32-31井在井深256米处定向，连续定两根后测斜，由于还余15米不能测到井底，测出的井斜较小，连续再定向两根单根后测斜发现井斜已超过初始井斜角，由于反扭角成正值实际方位大出设计方位近50度，等方位调整到预期值时井斜已接近全井最大井斜，于是在钻进两个测点起钻下扶正器稳斜钻具稳斜。目前，现场没条件使用随钻测斜仪。当前的测斜方式跟踪井眼轨迹和检测螺杆反扭角变化滞后井深10米以上。井深超过1000米以后，用单弯螺杆定向或扭方位时，反扭角值变化大，常出现一些负面情况。31.定向时由于反扭角变化超出预期值，往往出现井斜已经达到或超过设计要求，而方位与预期值相差甚远。2.增方位时不论装置角取值大小都出现增斜现象，对剖面控制不利。3.井斜小于20度时调整方位幅度太大。实例：王31-031井在1129-1322米井段时，由于定向键错位，在增斜时将方位扭小，调整方位时将井斜增至46度，随后调不动方位，改下直螺杆扭方位降斜。杏54-29井在用单弯螺杆定向增斜增方位前井斜角14度，方位20度，定向钻进20米，测得工具面比定向时小140多度，后测得该处井斜17度，方位344。类似情况在使用单弯螺杆钻进得井中都不同程度的出现，但在地层自然增斜率不高，井斜角没达到设计最大井斜，使用稳斜钻具条件尚不具备，待钻井段方位变化不明或方位调整幅度不大的情况下，使用单弯螺杆在某一井段内，将井斜和方位控制在一定范围内，为随后下稳斜钻具创造条件。从而保证井身质量减少扭方位和倒换钻具次数。此种情况在大位移井中使用效果尤为明显。4附表1：井号王41-030王40-031王40-030王32-029杏61-28杏58-31杏54-31杏58-30设计方位°122.3886.6995.85168.65272.3111.5973.47344.08设计位移m589.64310.68604.24258.3370.27616.76634.99622.55完钻位移m625.69331.4628.3284.5445.5641.48684.15649.93最大井斜°4027.542.530.54539.542.545完钻井深m17001600170515041656168818101711中靶半径m17.148.77.5618.6219.381.6780.12钻进井段m749-1248194-1183195-9301018-11371169-1281730-1278667-9631187-1296钻井周期(天)74.675.675.374.794.7917.186.17起下钻时间t27：014：5522：3519：2020：4017：3545：1520：40平均机械钻速m/h30.428.1121.9322.0125.9825.1022.1224.07上表为今年在使用单弯螺杆控制井身剖面较为理想的几口井，5口设计位移在600米以上的井中靶小于10米；8口起下钻次数较少，完钻水平位移超过625米的井因设备因素起下钻时间较长。杏54-31井完钻井深1810米；消耗钻头6只；井下复杂，因而起下钻时间长达45.25小时。现场单弯螺杆复合钻进钻具组合及使用情况：1.Φ216mmDb+165mm单弯+431/460(定向键接Φ165mmNM(9.30m)+Φ165mmDC(11根)+Φ127mmHM+Φ127mmDP2.Φ216mmDb+165mm单弯+431/460(定向键接头)+Φ214mmstab(1.23m)+Φ165mm(9.30m)+Φ165mmDC+Φ127HWmm+Φ127mmDP3.Φ216mmDb+Φ165mm单弯+431/460(定向键接头)+Φ165mmNM(9.30m)+Φ214mmstab(1.23m)+Φ165mmDC（11根）+Φ127HWmm+Φ127mmDP现场所使用的这三种钻具组合，用转盘旋转钻进（复合钻进）时，第一种钻具结构增斜趋较强，常用于增斜井段。第二种钻具组合5今年在王40-030，杏54-31，杏58-31井中使用过，使用井段以2º/100m的降斜率降斜。第三种类似于双扶正器组合的增斜钻具，钻直井段时具有一定的防斜能力，大位移二开后直接使用。以上只是单方面的就单弯螺杆在现场应用中所出现的情况和发现的问题进行直观的分析和论述。尚不能对其进行理论的分析和定性的论证，随着技术装备改进以及实践经验的丰富，单弯螺杆复合导向滑动钻进技术的优势在钻井生产中将得到进一步的发展。结论：1.单弯螺杆复合钻进的应用为我队提高钻井速度，保证井身质量提供了一条重要的技术途径，它就能够完成二开直井段、造斜、增斜钻进。期间可以随时调整井斜、方位。保证直井段防斜防碰，减少扭方位次数，简化施工工序。2.单弯螺杆复合钻进技术有一定的局限性：在地层自然造斜力较强的情况下不宜使用；井深时定向困难，稳斜钻进不易实现。使用周明短，对钻井液性能要求较高。3.钻井速度的提高需要一定的技术积累，单弯螺杆复合钻井技术运用得手，也需要其它相关技术支撑，目前在现场还需要与直螺杆钻具组合，扶正器组合钻具配合，相辅相成，扬长避短，合理搭配使用。6z复合导向钻井简介及操作注意事项一、复合导向钻井简介。复合导向钻井是目前世界比较先进的钻井工艺。其钻井的机理是利用井下动力钻具结合钻盘钻进实现直井段、定向造斜、增斜、稳斜及调整井斜、方位等定向井施工工艺，而勿须起下钻倒换钻具组合，达到减少劳动强度、缩短钻井周期、节约钻井成本、提高经济效益的目的。复合导向钻井从钻进的方式不同而分为滑动钻进及复合钻进。滑动钻进即锁住转盘钻进，即常规定向井施工的定向。复合钻进即螺杆钻进与转盘钻进结合到一起。通过滑动钻进与复合钻进的配合，达到不同定向井施工工艺的要求。本次实验的目的是为了实现从二开到完钻一趟钻到底。其工具选择为优质三牙轮钻头、井下动力钻具，钻具组合为稳斜导向钻具组合。结合到本井，实验的目的是要达到同一钻具组合实现完钻。二、操作注意事项。1、下钻时注意紧扣，在表套内注意控制下放速度，防止钻头刮表套及螺杆钻具下到水泥混浆中。2、起钻时大钳松扣、可用转盘卸扣，但需注意不能过猛。3、正常钻进接单根时要晚停泵、早开泵。钻进快时要循环划眼。4、接单根时注意检查钻具是否有刺漏，注意检查井口工具，严防井下落物。5、测斜使用定向杆测斜，定向直接头定向键易损坏、卡测斜仪。7故每次测斜必须准确标记到底记号，测斜快坐键时必须缓慢下放至坐键。6、在不须要测出工具面时，测斜仪内筒最好采用悬挂方式测斜（悬挂在缓冲胶棒下端）保护罗盘。7、严格执行钻进参数，均匀送钻，严禁溜钻或钻压跟不上。同时注意泵压变化，调整钻压大小。8、注意泵压变化，出现泵压升高、下降应及时停泵分析，及时向技术员反映。9、扶钻人员要密切注意钻头使用分析，严防掉牙轮事故发生。10、严格执行各岗位操作规范，杜绝违章。11、在试验中严格执行常规定向井各项技术要求和措施。严格执行泵房座岗制度，及时发现泵压变化。12、钻遇砾石、软硬交接地层时跳钻严重，及时降低钻压，钻过该段。同时根据泵压是否正常来判断钻头、螺杆情况。13、注意记录好钻头、螺杆钻进工作时间，以量化概念判断钻头、螺杆工作好坏。14、钻井液性能达到要求，确保井下安全。15、钻井液循环量充足，严禁在钻井液量不足的情况下钻进。16、注意清砂及泵排量足够。17、钻井资料记录真实。