艾哈代布油田?152．4mm大位移水平井鉆井技術探討

王 成 （中石油大慶鉆探國際鉆井技術服務公司定向井分公司，黑龍江 大慶163412）

ADMa-1H井位于伊拉克南部，ADMa-1H井是艾哈代布油田一口小井眼大位移水平井，在施工中存在水平段長、摩阻扭矩大、循環壓耗高、井身質量要求嚴格等鉆井難點。為解決上述問題，筆者對艾哈代布油田?152．4mm大位移水平井鉆井技術進行了研究。

1 鉆井技術難點分析

1）易發生井下復雜事故 從直井段到著陸穿過8套地層，在三開井眼中由于巖性變化大及穿過K2主力油層，K2層的開發造成地層壓力虧空，容易發生井漏和井塌等井下復雜事故。

2）井眼軌跡控制困難 ?152．4mm井眼水平段長1500m，水平段裸眼過長，鉆具與井壁磨阻大，滑動鉆進時易發生托壓，井眼軌跡調整困難。

3）排量受限，易形成砂橋 由于?88．9mm小鉆具長達2750m，受泵壓的限制，排量較低，環空返速低，造成泥漿攜屑困難，容易形成砂橋卡鉆。

4）防碰問題突出 在施工過程中，需對6口井進行防碰掃描計算，距離防碰風險最大的ADR4-6井僅有25．33m。

2 施工設計方案

1）井身結構設計 良好的井身結構能夠實現安全、快速、高效鉆井。根據ADMa-1H井井深和水平段長等實際情況，采用四開井身結構，水平位移最大化延伸，三開入靶后完鉆，為四開小井眼鉆井提供有利條件 （見表1）。

2）井眼軌道設計 井身剖面采用雙增準懸鏈線剖面［1］，起始造斜率3．1°／30m，后期造斜率5°／30m，該剖面優點是漸增曲率剖面具有傳遞鉆壓容易，復合鉆進扭矩小、附加拉力小等，這有利于安全、快速鉆井。

表1 ADMa-1H井井身結構

3 不同井段施工內容

1）直井段 對直井段嚴格執行防斜打直的措施，采用鐘擺鉆具組合［2］，合理選擇鉆進參數，使用單點或多點測斜進行監控，使整個直井段的最大井斜控制在1．5°以內，控制水平位移小于15m，確保后續施工的順利進行。

2）造斜段 造斜段從2640m一直鉆進到3273m，鉆具組合如下：?215．9mm PDC＋?172mm Motor＋?172mm FloatSub＋?172mm MWD＋?127mm NMHWDP＋X／O＋?139．7mm HWDP×58m＋?139．7mm DP×580m＋?139．7mm HWDP×168m＋X／O＋?165mm DrillingJar＋X／O×0．47m＋?139．7mm HWDP×48m＋?139．7mm HWDP。該段施工重點是根據直井段的位移、方位等的誤差進行軌跡修正設計，把好定向造斜關，在造斜初期將方位擺正，采用滑動鉆進和復合鉆進相結合的方式，保證井眼軌跡精確控制，跟蹤控制直至入靶。

3）水平段 由于水平段長使用?88．9mm鉆桿，常規螺桿鉆具在水平段鉆進會有很多困難，鉆具組合如下：?152．40mm PDC×0．18m＋?120mm Motor×7．07m＋?146mm STB×0．56m＋?120mm FloatSub×0．31m＋?120mm MWD×10．50m＋?88．9mm NMHWDP×9．29m＋?88．9mm HWDP×55．56m＋?88．9mm DP×2530．60＋X／O×1．01m＋?139．7mm DP×86．16m＋X／O×0．48m＋?159mm DrillingJar×9．71m＋X／O×0．47m＋?139．7mm DP。為此采取以下措施：①在水平段鉆具組合上每隔15根鉆桿加1根加重鉆桿，共加9根加重鉆桿，目的是增加鉆具的剛度，這樣防止水平段鉆具過度彎曲造成托壓而導致定向困難；②優選合適的120mm螺桿，型號為C7LZ120＊7．0-IX-SF的7級馬達，帶有146mm直棱螺扶，這種螺桿功率大不易憋泵，并且在螺桿上端配有146mm螺旋穩定器，更有利于在水平段穩斜鉆進。③在水平段復合中采取合適的施工參數 （40r／min；2t；13L／s；7min／m；20．3～21．5MPa）。水平段定向進尺100m，占總水平段的6%。僅定向調整40次，水平段共鉆進156個單根。水平段的最大全角變化率僅為2．5°／30m。確保軌跡平滑，降低水平段定向摩阻和復合鉆進的扭矩。④采取定期短起下鉆以及全井起鉆和劃眼技術措施減少托壓，保證軌跡平滑，也保證了1500m水平段順利定向。

4 防碰繞障技術

在施工過程中，對其相鄰井需要做好防碰工作。為此，施工前制定出一套完善的防碰措施：①優化剖面設計，選擇合理的剖面類型，設計時充分考慮到鄰井情況，通過優化剖面類型、合理選擇造斜點、造斜率，盡量避開老井。②確保表層井段段數據的精確性。要求對表層段進行多點測斜，并與單點測斜數據進行對比，同時判斷數據是否有磁干擾，如果有磁干擾時需要重測，一定要保證數據真實可靠。③做好井眼軌跡控制工作，進行防碰掃描計算。及時跟蹤監測實鉆井眼軌跡，進入關鍵段后，加密測斜，及時進行防碰掃描。同時預測出待鉆井段軌跡，進行預測掃描。一旦預測出有相碰的危險，則需及時采取防碰措施。④應用三維繞障技術［3］，防止軌跡相碰，從而成功避開老井，保證井眼安全。

5 施工效果

ADMa-1H井完鉆井深4773m，視平移1859．60m，水平段長1500．00m，各項技術指標均達到設計要求 （見表2）。

表2 靶點數據對比表

［1］韓志勇 ．三維定向井軌道設計和軌跡控制的新技術 ［J］．石油鉆探技術，2003，31（5）：1-3．

［2］劉乃震 ．定向井井眼軌道的最優化設計方法 ［J］．石油鉆探技術，2001，29（4）：14-16．

［3］曹陽，狄勤峰，朱偉平．等高效導向螺桿鉆具的研究與應用 ［J］．鉆采工藝，2011，34（3）：67-70．