斜向器套管開窗側鉆技術在英買17-2H井的應用與研究

李 杰，王勝強，肖 凱，陳 亮，白 樂

（西部鉆探定向井技術服務公司，新疆 烏魯木齊 830026）

英買17-2H水平井位于新疆維吾爾自治區阿克蘇地區新和縣玉奇喀特鄉境內，井口位于英買17井東北方向約0.63km 處。井區地處天山山前塔里木河洪泛平原，地表大部分為浮土，小灌木叢，氣候干旱，降雨量少。英買17-2H 井設計井深5114.7m，設計鉆井工期28.05d；實鉆井深5127m，實鉆工期26.47d；平均機械鉆速3.48m/h。該井由西部鉆探定向井技術服務公司提供井眼軌跡控制和儀器測量服務。全井施工正常，井眼軌跡平滑，提下鉆順利[1]。

1 工藝措施

1.1 井眼準備

（1）施工前應準確掌握開窗套管的鋼級、壁厚、下入時間和開窗點上下確切的套管接箍位置及扶正器位置，開窗點應盡量選擇水泥封固質量好的井段開窗，避開套管接箍及扶正器[2]。

（2）刮管：采用專用套管刮削器從井口刮至封隔器座封井段，清除套管內壁的油污、鐵銹等臟物，并充分循環洗井保證井筒清潔。

（3）通井：通徑規外徑及長度按套管標準通徑制作（其直徑和長度不小于所用斜向器尺寸）。通井從井口直通至封隔器座封井段，若通井規順利通過，證明套管未變形，封隔器錨定有可靠基礎。

1.2 斜向器座封

（1）做好工具的地面丈量和記錄，然后將工具下至預定井段。下鉆時要控制下鉆速度，操作要平穩，以防損壞工具。

（2）用陀螺測斜儀測量斜向器導斜面方位，并將導斜面調整至設計方位上（注意調整方位時只能逆時針轉動）固定好轉盤并做好標記[3-4]。

（3）接方鉆桿將斜向器送入預定開窗井深，逐漸憋壓至20±1MPa，持續5min泵壓無明顯下降，再重復1～2次，確保座封牢靠。

（4）下放鉆具輕微加壓（20kN）試探斜向器是否座封成功，上提鉆具至原懸重，啟動轉盤順時針旋轉20圈丟手，觀察泵壓下降至0MPa，上提鉆具，指重表輕微跳動，說明剪斷螺釘把扶正環帶出。此時可下放鉆具加小鉆壓（20～30kN）試探斜向器是否坐住，確定承壓正常后起出送斜桿并檢查扶正圈是否起出。

1.3 開窗磨銑

（1）開窗初始階段（0～1m），需輕壓磨銑，鉆壓不大于5kN。開窗中段（1～2m）可適當加大鉆壓至15～20kN。開窗末段（2～3m）要適當降低鉆壓，防止脹破套管，鉆壓10～15kN。轉盤轉速控制在60r/min 左右，鉆井液粘度控制在35～40s

（2）當銑錐完全通過下窗后，提高轉盤轉速上下提放鉆具反復修整窗口，直至起下鉆具阻掛不超過5～10kN，在出現阻掛的位置可定點高速磨銑修整窗口直至阻掛不超過5～10kN。

（3）下試鉆鉆具鉆15～20m導眼，充分循環清洗井筒，觀察起下鉆有無掛卡現象，確定無異常后開窗作業全部完成。

1.4 定向施工

（1）下銑錐要求銑錐上吊鉆臺時小心操作，避免猛烈沖擊，以免損壞硬質合金塊。準確丈量所有入井鉆具的長度，根據斜向器座封位置，準確計算方入。離斜向器頂1m，慢慢下探，遇阻時記錄井深。

（2）銑套管的幾個階段及施工參數要求上提鉆具離遇阻井深0.5m，慢慢下放至斜向器頂端，開泵，轉動轉盤，送鉆要均勻。

（3）修窗口高轉速，較快下放，修窗至上提下放無明顯顯示后，方可起鉆換鉆頭。

（4）以后下鉆通過窗口的注意事項及應急措施在開窗口20m范圍起下鉆時，一定放慢上起下放速度，如果下放遇阻，上提遇卡，不準硬提硬砸，微調井底鉆具位置，嘗試通過，保護好開窗口。確實無法通過時，需起鉆下銑錐修窗口。

1.5 斜向器回收

（1）打撈矛下至斜向器撈槽位置開泵循環，利用撈矛側孔循環沖洗撈槽內的沉積物，保證撈矛能順利入槽。

（2）在撈槽位置上下1m 范圍內上下緩慢活動鉆具，并在轉盤面360°范圍內調整撈矛方位直至撈矛入槽。

（3）撈矛入槽后，上提鉆具80～100kN 剪斷封隔器解封螺釘，繼續緩慢上提鉆具，直至封隔器完全解封（一般需200～300kN拉力）將斜向器撈出。

2 工程施工簡況

2.1 分段施工簡述

2.1.1 導眼井段施工

2019 年 11 月 25 日 19:00 一開，2019 年 11 月 30 日1:00采用?444.5 mm鉆頭鉆至井深1501m一開完鉆。

2019 年 12 月 5 日 5:00 二開，2020 年 2 月 12 日 8:00采用?311.2 mm鉆頭鉆至井深4610.75m井漏，后經甲方研究討論二開完鉆。

2020年3月10日10:00三開，2020年3月23日0:00采用?215.9 mm 鉆至井深4711m 按甲方地質要求導眼完鉆。

2.1.2 三開造斜段施工簡述

2020年4月4日17:00下入?210mm斜向器，4月5日6:00下至設計開窗井深4287m；經陀螺定位后于4月6 日 3:00 斜向器座封成功，丟手起鉆；4 月 6 日 14:30 下入?216mm復試開窗銑錐，4月7日1:30自井深4287m開始套管開窗作業，4 月7 日16:00 開窗鉆進至井深4291m開窗完成。

2020 年4 月8 日8:00 常規鉆具下鉆進行出窗穩斜鉆進，4 月9 日4:00 下鉆至井深4289m 窗口位置遇阻，反復上下活動均無法通過，起鉆下銑錐進行修窗；4 月10 日3:00 下鉆至窗口位置經過反復修窗，上下活動均無掛卡，修窗完成起鉆；4月15日8:00常規鉆具出窗穩斜鉆進至4321m，起鉆更換定向鉆具組合。

2020年4月16日9:00下入斯倫貝謝PD Archer675（1°導向環）旋轉導向工具進行造斜段施工；2020年4月23日鉆進至井深4645m，井底井斜53.3°，接甲方地質通知三開完鉆，起鉆電測。

4月28 日8:00下入?181.99mm+?177.8mm 復合尾管串至井深 4645m，4 月28 日 15:00 懸掛器座封、丟手成功，4月28日19:00固井完井，候凝。

2.1.3 四開造斜段及水平段施工簡述

（1）四開第一趟鉆。2020 年5 月 14 日21：30 下入斯倫貝謝Archer675（1°導向環）旋轉導向工具進行造斜段施工；2020 年 5 月 19 日 3：00 出井，施工井段 4655～4780m，井底井斜80°，起鉆原因；地質上調垂深，起鉆換螺桿鉆進。

（2）四開第二趟鉆。2020 年 5 月 20 日 4：00 下入?149.2mm 復合鉆頭+?120mm1.75°螺桿+浮閥+?120mm無磁鉆鋌+?120mm無磁懸掛+?88.9mm斜坡10柱+?88.9mm加重10柱+?127mm鉆桿；2020年5月23日2：00出井，施工井段4783～4833.69m，井底井斜90°，起鉆原因：造斜完成，已到A 點，起鉆換鉆具進行水平段作業。

（3）四開第三趟鉆。2020 年5 月24 日9：00，下入?149.2mmPDC鉆頭+?120mm1.25°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數字短接+?120mm 無磁+轉換接頭+?120mm 無磁鉆鋌+?120mm 無磁懸掛+?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉換接頭+?127mm 鉆桿；2020年5 月29 日1：00 出井，施工井段4833.69～5000.39m，井底井斜88.1°，由于地層自然降斜厲害，經匯報地質監督決定起鉆換1.5°螺桿鉆進。

（4）四開第四趟鉆。2020 年 5 月 9 日 8：00，下入?149.2mmPDC 鉆頭+?120mm1.5°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數字短接+?120mm 無磁+轉換接頭 +?120mm 無 磁 鉆 鋌 +?120mm 無 磁 懸 掛 +?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉換接頭+?127mm 鉆桿；2020年6 月1 日11：00 出井，施工井段5000.39～5007m，井底井斜90.5°。

（5）四開第五趟鉆。2020 年6 月1 日13：00，下入?149.2mmPDC 鉆頭+?120mm1.5°無扶螺桿+浮閥+127 方位伽馬+120 數字短接+?120mm 無磁+轉換接頭+?120mm 無磁鉆鋌+?120mm 無磁懸掛+?88.9mm 斜坡鉆桿 18 柱+?88.9mm 加重鉆桿 10 柱+?88.9mm 斜坡鉆桿+轉換接頭+?127mm 鉆桿；2020年6 月5 日18：00 出井，施工井段5000.79～5127m，井底井斜91.1°，起鉆原因：完鉆。

2.2 井眼軌跡數據及剖面圖

英買17-2H 水平井設計與實鉆軌跡對比圖見圖1、圖2。

3 結論及認識

3.1 鉆井難點

庫姆格列木群膏鹽巖段為白色鹽巖、褐色泥巖、灰白色石膏巖、泥膏巖、膏質泥巖、泥質云巖，本井段預防溢流、井漏事故。設計造斜段全部在膏鹽巖地層中完成，由于膏鹽巖地層巖性特點，定向施工中造斜率不穩定，方位易漂移。膏鹽巖井段易縮徑，預防因縮徑造成卡鉆。

3.2 軌跡控制

嚴格按照設計軌跡施工，造斜段鉆進，記錄動態連斜的變化，每單根測斜，控制好狗腿度。根據巖性及鉆速變化，及時調整旋轉導向指令，確保造斜率穩定，井眼軌跡平穩光滑。易縮徑井段，每鉆進1～2m，上提倒劃3～4m。預防縮徑造成卡鉆事故。

3.3 體會及建議

（1）在鉆進過程中，通過儀器測量值反映出井下工具扭矩波幅正常，或井口扭矩較大，于是通過適當上下活動鉆具，改變鉆進參數（減小鉆壓，控制頂驅轉速）等措施來保證井隊設備和井下工具安全。

（2）本井段施工過程中，磁鐵需要能夠及時進行清理泥漿中的鐵屑，確保旋轉導向工具的正常工作，泥漿方面做好泥漿的清潔凈化，保證工具不因為被堵而不能正常工作。

（3）此段地層，鉆速變化較大，慢鉆速下1～2m/h，旋轉導向工具造斜率偏低，需要較高的定向比率?？煦@速下6～9m/h，要及時調低定向比率，避免鉆出高狗腿度。