钻具振动器在坨28-平1井的应用

任广兵

（中石化胜利石油工程有限公司管具技术服务中心管具一队，山东 东营 257000）

坨28-平1井位于坨28断块，油藏类型是一被断层复杂化的反韵律弱亲水、中高渗透、中等偏愁油藏。该井主要技术难点：一是水平井段为Φ215.9mm的大井眼；二是水平段长，导致了水平段摩阻大，加压困难、钻压不能有效传递。鉴于上述难点，该井通过优化设计及施工方案，在选用合理的钻井液体系的同时，主要采用先进的防摩减阻技术等措施，通过摩阻分析和应用先进的钻具振动器工具，成功完成了该井的现场施工。

一、地质特征及井深结构

坨28断块8砂层组为三角洲前缘亚相反韵律沉积，可划分为水下分流水道、河口坝、远砂坝、水下天然堤、水下分流水道间及坝间六种微相。储层岩性以中、细砂岩为主，油藏埋深2020-2300m，油藏渗透率1680-2540×10-3μm2，平均渗透率为2095×10-3μm2，平均孔隙度为27%。

井身结构如图所示：

图1 井身结构示意图

二、钻具振动器结构及工作原理

（一）钻具振动器结构

钻具振动器主要由三部分机械组成：振动部件、动力部件和阀部件。见图2.

（二）工作原理

钻具振动器通过逐渐振荡BHA(底部钻具组合)或者钻柱来充分的减少摩擦。它可以改变重量传递，并能在所有形式的钻进中减少卡钻，尤其是在使用动力钻具的定向井中效果更佳。同时侧面变的更抗弯曲，大位移的界面限制也得到了解决，钻具振动器提供了开拓传统可操纵动力钻具作业的简单方法。

在液力作用下，动力部件的转子高速旋转，带动下部阀门片旋转，当上下孔完全对正时，流通面积最大，产生最小压降，当上下孔偏移最大时，流通面积最小，产生最大压降，脉冲压力变化如图3所示。

图2 结构示意图

图3 阀在转动过程中的脉冲压力变化

三、应用情况及效果

（一）地面测试

2月14日下午6：00进行地面测试，此时井深为2268m，井斜为55.9°，排量28L/S。

未接钻具振动器时，钻具组合为Φ215.9牙轮+Φ172螺杆钻具+Φ159无磁钻铤+悬挂短节+Φ127无磁承压+方钻杆，泵压为5MPa。

图4 未接钻具振动器时泵压

接上钻具振动器时，钻具组合为Φ215.9牙轮+Φ172螺杆钻具+Φ159无磁钻铤+悬挂短节+Φ127无磁承压+10根钻杆，泵压为6.5MPa。

图5 接钻具振动器时泵压

（二）使用情况

2月14日23：00下钻到底，钻具组合为Φ215.9mm牙轮钻头+Φ172mm螺杆+回压阀+FELWD+悬挂短节+10根钻杆+钻具振动器+钻杆。

开始井斜为55.9°，增斜钻进至90。，钻进井段为2269—2491m，共钻进222m，2月16日21：30起钻，纯钻进时间21.72h，机械钻速为10.22m/h。钻进时排量32L/S，泵压16MPa，钻压140KN。

（三）邻井对比

表1 邻井同井深对比表

（四）前后两趟钻临近井段对比

2月16日早上9：00开始钻井速度变慢（带振动器），至20：30，钻进井段2456-2491m，进尺45m，准备起钻，通过地质录井取钻时资料，纯钻进时间为5.15h，机械钻速为8.73m/h。

2月17日18：30下钻到底（不带振动器），至2月18日早上4：20，钻进井段2491-2529m，进尺38米，通过地质录井取钻时资料，纯钻进时间为7.98h，机械钻速为4.76m/h。

前后两趟钻对比机械钻速相对提高：

（8.73-4.76）/4.76*100%=83.4%

结论

钻具振动器在长水平段的滑动钻井过程中，能够很好的传递钻压，提高机械钻速。

钻具振动器与定向仪器一块使用时，要做好地面试验，避免信号干扰。

钻具振动器一般放置于整个水平段离钻头1/2-1/3的位置为佳。