螺杆+PDC钻头技术在TH12401井中的应用

蔚小雷（中石化胜利石油工程有限公司塔里木分公司，山东 东营 257000）

TH12401井是西北油田分公司布置在塔河油田十二区阿克库勒凸起西北斜坡构造上的一口深井，设计井深6530米。在该井二开井段（506-4500）、三开井段（4500-6411）施工中使用了“螺杆+PDC钻头”钻进模式，累计进尺3530m，平均机械钻速9.54m/h，使用钻井周期72天15.5小时，较设计107天提前了34天8.5小时。

1.TH12401井简介

TH12401井是西北分公司布置在塔河油田十二区块阿克库勒凸起西北斜坡构造上的一口深井，设计井深6530米。井身结构如下表：

表1 TH12401井井身结构表

本井二开井眼尺寸大，裸眼段长达3994米，大井眼长裸眼井段的施工，为了提高机械钻速，一般在该井段均使用PDC钻头。由于PDC钻头为刚性整体钻头，在钻进中由于送钻不均、地层频繁换层软硬交错等因素极易造成井斜，而且一旦监控不力，将会很快造成井斜超标，导致填井重钻，这是塔河油田目前井斜的一大特点。螺杆+PDC钻头技术在本井中施工中很好的解决了这个问题。

2.地层岩性及PDC钻头、螺杆钻具的选择

TH12401井二开井段钻遇地层主要为新生界及中生界的库车组、康村组、吉迪克组、苏维依组、库姆格列木群、巴什基奇克组，地层岩性均匀，含砾少且直径小于5mm，地层平坦、成岩性较差，粘性较强。螺杆钻具选用德州联合石油机械有限公司生产的型号为9LZ244×7.0的新型螺杆。

三开钻遇中生届白垩系舒善河组、亚格列木组，侏罗系，中生届三叠系哈拉哈塘组、阿克库勒组、柯吐尔组，古生届二叠系，石炭系卡拉沙依组、巴楚组，泥盆系东河塘组，志留系柯平塔格组，奥陶系上统桑塔木组、良里塔格组、恰尔巴克组。螺杆钻具选用北京石油机械厂生产的Ø172螺杆，型号为C5LZ172*7.0II。三开全井段平均机械钻速4.07m/h，较设计3.1m/h提高了31.3%，大大缩短了三开钻进周期，三开钻井周期32天18小时，较设计52天提前了19天6小时

3.现场应用技术措施、螺杆检查

3.1 二开、三开先用HAT127三牙轮钻头扫塞并钻进至一定深度后，确保井眼畅通，井底干净。

3.2 螺杆钻具入井前进行检查。

3.3 下钻过程中，控制下钻速度，一是避免PDC、螺杆钻具因撞到套管鞋、沙桥、井壁台阶而损坏；二是钻井液不能迅速流进钻柱内，减慢下钻速度或停止下钻以充灌钻井液。

3.4 简化钻具组合：二开(ф311.2mm)PDC+螺杆+631×730+ф 228.6mmDC×3根+730×630+ф203.2mmDC×6根+631×410+ф 177.8mmDC×9根+ф127HWDP×15根+ф127DP;三开（Ф 215.9mm）PDC+Ф172mm螺杆+Ф158.8mmDC*1根+Ф214mm扶正器+Ф158.8mmDC*17根+Ф127mmHWDP*15根+Ф127mmDP。

3.5 PDC钻头接触井底前开泵循环至正常排量冲洗井底，以钻压10-20KN井底造型0.5m以上。开始钻进时，控制钻进速度不要太快（不大于0.2m/min），因为此时螺杆钻具内部的各种配合都很紧。正常钻进参数：钻压：40-60KN、转盘转速：45-55r/min、排量：55-38l/s、泵压：19-22MPa，在钻进过程中要特别注意泵压、扭矩变化。

3.6 根据泵压、钻时判断螺杆钻具故障及时分析排除。

3.7 上提下方无阻卡，方可接单根，每钻进200-250m，短程起下钻一次。

3.8 优选钻井液体系以携带岩屑，加足聚合物絮凝剂，确保泥浆具有足够高的抑制性，保持泥浆性能处于最佳状态，同时使用好固控设备；在设备允许的情况下，尽量提高排量。

4.结语

4.1 螺杆+PDC钻头在TH12401井的成功使用，为该区块快提高钻速、缩短钻井周期及降低钻井成本提供了借鉴。

4.2 小钻压、高转速，充分发挥PDC钻头的优势，同时也确保了良好的井身质量。

4.3 由于螺杆在井下一开泵就开始工作，上提下放钻头都在旋转，相当于倒划眼和正划眼，有利于携砂，确保井眼畅通，减少井下复杂。

4.4 由于上部地层泥岩易吸水缩径，在提高机械钻速的同时，应坚持短起下制度，确保井眼畅通。