小井眼优快钻井技术在渤海油田探井中的实践

李亚亮　杨保健　耿立军　戴杰　苏建　王贺宁

【摘 要】近期石油企业寒冬大背景下，各石油企业寻求降低生产成本提高生产效率的有效措施。渤海湾探井作业在调研了国内外同行的先进经验后，采取了非常规小尺寸井眼钻进，既取得了不错的经济效果，又满足了勘探地质方面的要求，本文对该套钻井技术进行了论述。

【关键词】小井眼；钻井工艺；提速；探井

2015年国际油价大幅下跌，石油企业面临前所未有的挑战，如何降低成本，提高经济效益成为各油田企业的工作重点。钻井是油气田勘探开发的关键环节之一，钻井成本占上游领域总成本的30%-50%，是降本增效的关键部分。渤海湾探井通过井身结构、钻井液、固井、工程措施等优化的研究，取得了良好的效果，保证了安全、低成本钻井的目的。

1 井身结构优化

经过长期实践渤海湾已形成适应海洋自然环境的成熟的标准结构。在探井作业中主要采用海洋油气井钻井设计中常用的“？准914.4mm井眼×？准762mm隔水导管+？准660.4mm井眼×？准508mm表层套管+？准444.5mm井眼×？准339.7mm技术套管+？准311.2mm井眼×？准244.5mm技术套管+？准215.9mm井眼×？准177.8mm尾管”五层次井身结构，该井身结构能够有效封隔浅部疏松地层以及深部易漏易垮和异常高压地层，并可抵御海上风浪、冰的冲击，确保安全顺利钻达目的层。[1]但是，采用这种井身结构泥浆、套管及固井材料耗用量大、作业费用高昂，不利于在勘探作业中进一步缩短建井周期和控制成本。对此，经过国内外同行的调研、理论论证及现场作业实践，摸索了一套新的井身结构“？准660.4mm井眼×？准508mm隔水导管+？准311.2mm井眼×？准273.1mm技术套管+？准241.3mm井眼×？准197.7mm套管”，经现场实践该井身结构能够满足为该地区探井井身结构优化提供了新的思路。

2 钻井液性能优化

小井眼所用钻具直径小，井眼环空小，环空返速高，在现场注意调整钻井液的流变性，钻井液的粘度、切力不能太低，若粘度太低，在井眼内形成紊流，对井壁的冲刷力较大，容易造成井壁坍塌，同时钻井液的携砂能力和悬浮能力也会相应的减弱；粘度太高，钻井液形成的结构力太强，在活动钻具或者起下钻时易造成较大的压力波动，易压漏地层或者诱发井涌，造成較大的安全隐患。

钻井液应具有良好的造壁性和封堵性。井身结构优化后有可能一开井眼穿过多套地层，地层之间的压力矛盾可能存在，因此要求钻井液能形成薄而韧的泥饼，并且具有良好的封堵性，把渗透性高的上部地层井壁形成致密的保护层，从而减少钻井液滤液进入地层，增强井壁稳定性。

钻井液应有良好的流变性和润滑性，能提高低剪切速度下的粘度，防止开泵压力太大而压漏地层，并具有使钻具旋转时扭矩小和良好的携带钻屑能力。

3 固井工艺优化

小井眼因井身结构简单，环空间隙小、套管尺寸小、强度低，固井设计和施工时应考虑以下问题。

为有效地支撑管柱，防止套管柱通热膨胀弯曲，通常管外水泥应尽可能返高，管内要留较长水泥塞。为使套管柱居中，并防止管柱弯曲，可在套管柱上多加扶正器等。

在设计水泥浆时着重考虑其流变性，应选择流动性好，触变性能强和低失水的水泥浆。

固井施工时要严格控制泵压和排量，以免因环空流动阻力过大而压漏地层，顶替泥浆时多采用塞流或平板流。

4 工程技术措施

（1）钻具组合优选。通过理论计算及现场实践，φ241.3mmPDC+φ184.2mmPDM（0°）+φ177.8mm钻铤1+φ241.3mm稳定器+φ177.8mm钻铤1+φ241.3mm稳定器+φ165.1mm浮阀+ φ177.8mm钻铤10+φ165.1mm震击器+挠性短接+φ127mm加重钻杆14，该组合在探井近20多口井的钻井中取得了良好的稳斜打快的效果，小井眼相对于相比于传统井眼提速达到21%左右。

（2）钻井时采用合理的排量及转速等钻井参数，减轻钻井液紊流对井壁的冲刷及碰撞，防止出现“大肚子”井眼，影响后续的测井及测试作业。钻井参数：钻压10-30kN，排量控制在30-52L/s。

（3）控制API滤失量小于等于5ml，保证钻井液中有最低限度的膨润土含量，并开启离心机及振动筛等固控措施，降低有害固相。

5 现场应用实施效果

目前，渤海湾已经钻了22口小井眼的探井，经过统计，相比于传统的井身结构的井，提高钻井效率，单井可节约16h左右，综合日费按150万元/天，可节约100万元左右。此外，岩屑回收还可节约少量费用。膨润土、重晶石等大宗散料可节约2万元左右，钻井液添加剂可节约25万元左右，节约水泥65吨， 6万元左右，节约添加剂7吨，25万元左右 探井弃井还可节约部分费用 优化后井身结构单井可节约钻井费用200万元以上，并且可有效降低钻机负荷，这样在后边的钻修机等作业能力较小的平台也可同样的作业深井，这样又可减小动用钻井平台所产生的高额的费用。

6 结论及建议

（1）小井眼钻井技术在探井作业中显现了其价值，单井成本可降低200万元，对单井产能影响很小，并且优化后井身结构钻完井及测试作业均可实施，可以在后续的探井及生产井中逐步推广。

（2）井身结构优化为一项系统工程，需地质油藏、钻完井、采油生产各专业取得统一认识，甲乙方共同推动（下套管、完井、测试、打捞、套铣工具等）

（3）小井眼钻头、套管及附件、套管头等钻井材料均为标准材料，可直接从市场购得，但防砂封隔器、充填工具、洗井刮管器等材料需特殊设计。

（4）小井眼井后期侧钻受井眼尺寸限制，井型比较单一。

【参考文献】

[1]刘颖彪，朱忠喜，刘彪，等.西湖1井井身结构优化设计研究[J].