胜利油田车古271井大尺寸井眼钻井技术

来延宁+王西峰

摘要：车古271井是胜利油田济阳坳陷车镇凹陷车西北帶埕南断层下降盘一口重点勘探井，设计井深5820m。二开井眼尺寸346.1mm， 钻井过程中存在地层易斜、井壁不稳定，易发生掉块、坍塌、机械钻速低等技术难点，通过优选钻井参数、采用防斜、防塌防卡以及优快钻井技术，优质快速地完成了该井大尺寸井眼钻井施工任务 ，钻井周期16天，平均机械钻速13.9m/h ，测井、下套管、固井顺利，创胜利油田在该区块大尺寸井眼钻井周期最短记录。

关键词：大尺寸；钻井技术；车古271

1、概述

车古271井是位于胜利油田济阳坳陷车镇凹陷车西北带埕南断层，设计井深5820m，二开钻遇地层依次为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组。该井井身结构：φ660.4mm×230m+φ346.1mm×2900m+φ241.3mm×5403m+φ165.1mm×5820m 。

本井二开通过优化钻具组合、钻井参数和调整钻井液性能，制定防斜打快措施，保证了良好的井身质量，PDC钻头快速安全钻穿沙三段地层，实现了无阻卡起下钻，电测、下套管、固井顺利，大尺寸井眼平均机械钻速13.90米/小时。

2、主要技术难点

2.1 二开井眼尺寸346.1mm，裸眼段长（230-2900m）。

大尺寸井眼裸眼施工段长、井壁稳定性差、机械钻速低的问题十分突出，不但优快钻井很难达到，而且已经严重影响到钻井安全和施工周期，成为区域钻井中的瓶颈问题。上部地层疏松，成岩性差，砂岩渗透性强，砂泥岩互层多，钻速快，钻进中易形成台阶；东营组泥岩层，易吸水膨胀缩径，沙河街易塌地层掉块严重，井径不规则，导致PDC钻头易泥包及起下钻阻卡；地层存在多压力系统，从1.15-1.30g/cm3。该开次井眼尺寸大，环空返速低，钻屑颗粒大，环空单位体积泥浆内钻屑含量高，长裸眼钻进过程中易出现压差卡钻、下钻划眼等复杂情况。

2.2东营组、沙河街组地层易井斜，井身质量控制难度大。

为了缩短钻井周期，采用PDC钻头钻进，由于PDC钻头为刚性整体钻头，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。

3、现场施工技术情况

3.1二开（230-2900m）长裸眼优快钻进

3.1.1 （230.-1414m）优快钻进技术措施

本井段使用塔式钻具组合：Φ346.1mm牙轮钻头+Φ228.6mmDc×3根 +Φ203mmDc×6根（含无磁）+Φ177.8mmDc×9根+Φ127mmDp

采用SKG124牙轮钻头钻进，钻压140-160KN，排量60L/S，顶驱转速90-120r/min。在大井眼长裸眼钻进过程中，坚持双泵打钻，大排量钻进，满足冲刷井壁和携砂要求，降低环空岩屑的浓度。钻速快的井段，应严格控制钻压，防止井斜，处理好砂泥岩界面，均匀送钻，防止形成台阶，快速钻进段接立柱应划一遍眼，保证井眼畅通。

3.1.2（1414-2900m）优快钻进技术措施

Φ346.1mmPDC+Φ228.6mmDc×3根+Φ203mmDc×3根（含无磁）+Φ311mm扶正器+Φ177.8mmDc×3根+Φ127mmDp

采用海胜S5365LB型PDC钻头钻进，钻压60-80KN，排量55 L/S，顶驱转速90-100r/min。在大井眼长裸眼钻进过程中，坚持双泵打钻，大排量钻进，满足冲刷井壁和携砂要求，降低环空岩屑的浓度。施工期间坚持每钻进400m短起下一次、每两次短起后，要进行一次长的短起，把前两次短起井段拉畅通，直到井眼畅通无阻再下钻到井底继续钻进。

充分发挥PDC的优势，考虑到钟摆钻具是利用切点以下钻柱产生横向分力将钻头压向井壁低的一侧，以达到防斜和逐步减小井斜的效果，因其关键是切点的位置和切点到钻头的刚性，钟摆力纠斜技术在地层倾角不大的地区应用效果较好，及时采取吊打措施可以纠斜，目前只有钟摆钻具能提供较大的钟摆力克服地层的造斜倾向，在地层倾角不太大的易斜地区，钟摆钻具仍是重要的防斜技术。

在进入沙二段泥岩地层前应提高泥浆比重1.30g/cm3，以力学作用稳定井壁，防止泥岩膨胀引发缩径卡钻。

3.1.3现场应用效果

本井段优快钻进中为更加有效的提高排量，在上部直井段用聚合物钻井液体系，在钻井液低密度、低粘切、低固相和适当失水情况下提高排量，，向水力破岩要效益，能明显提高钻井速度，也有利于井壁的稳定，提高综合效。本井大尺寸井眼钻井周期16天，最大井斜1.270，井底水平位移15.82米，平均机械钻速13.9米/小时，并实现了无阻卡短起下，测井、下套管顺利，固井质量优质。

4 结论与建议

1、大尺寸井眼使用PDC钻头配合钟摆钻具，能大幅度提高机速、

保证井身质量、降低钻具负荷、缩短钻井周期，能明显加快钻井施工进度。

2、大井眼井段馆陶组以上地层最好在使用牙轮钻头应用打吊结合，防斜打直打快效果良好，配合必要的短起下钻，减少卡钻等复的发生。endprint