顺北1-9井钻井工程施工分析

王才学（中石化胜利石油工程塔里木分公司，新疆 库尔勒841000）

1 井身结构概述

顺北1-9井于2017年04月18日21:00一开使用Ф346.1mm(135/8″)KS1952SGRT 型钻头钻至1998m 达到一开设计井深起钻，下入Ф273.1mm(103/4″)表层套管，管鞋下深1997.56m；2017年04 月27 日14:00 二开，Ф250.88mm 钻头(97/8″)钻达二开井深6800m 起钻，下入Ф193.7mm(75/8″)技套，管鞋下深6798.15m；2017 年6 月22 日22:00 三开，Ф165.1mm（61/2"）钻头钻至井深7374m 起钻，下入Ф139.7mm(51/2″)尾管，管鞋下深7372.74m；2017 年7 月30 日22:00 四开，Ф120.65mm（43/4"）钻头钻至井深7630m转入测试，建产完井。

2 各开井段钻井施工

2.1 导管施工（0.00～53.35m）

本井井导管由钻井队施工完成，2016年04月16日11:30开始打导管，04 月16 日13:30 钻至53.35m 完，起钻下508mm 导管至53.35m。

2.2 一开井段作业（53.35～1998.00m）

2017 年04 月18 日19:00 下入Ф346.1mmKS1952SGRT 钻头探水泥塞顶位于27m，塞长26.35m，低钻压大排量扫完水泥塞后，循环完。2017 年04 月18 日21:00 一开，2017 年04 月20 日16:00一开完钻，中完井深1998m，钻遇地层为上新统库车组、康村组。

一开井段地层松散，机械速度高，但地层胶结性差，易垮塌。应充分利用水力破岩作用，提高机械速度。为保证井眼开直，首先进行井架校正三点一线，使转盘中心偏差在5mm之内。前50m和钻铤在出套管前采用轻压吊打，低转速，小排量，避免将表层冲垮；排量随钻头离导管鞋距离增加而升高。在保证井眼开直的同时做好划眼工作，加强对钻井液性能的维护处理，充分利用好固控设备，一开表层套管设计1999m，鉴于周围施工的井下表套困难，在钻进时钻具组合中加入346mm 扶正器钻进，按200-300m 进行一次短起下作业，大排量冲洗井壁，保证井眼平滑，φ273.1mm表层套管顺利下到位。

钻具组合为：346.1mmPDC+244mm螺杆+630*730+228.5钻铤1根+731*630+344mm扶正器+631*520+190.5mm钻铤13根+无磁坐键+177.8无磁+411*BHDH550+139.7mm非标钻杆

钻进参数：钻压:20～40KN；转速:100RPM；排量:50～65L/S；泵压:6～12MPa。

钻井液性能：密度1.08～1.12g/cm3,粘度82-86s。

一开井段进尺1944.65m，纯钻时间15h，平均机械钻速129.64m/h，生产时间总台时209.04h，折合0.29台月。

2.3 二开井段作业（1998.00～6800.00m）

在二开开钻前用250.88mm 型号为HAT127 的牙轮钻头扫水泥塞及套管附件，为避免附件破碎成大块造成卡钻或影响下一只钻头正常使用，钻表层套管附件时控制钻压在20-40KN左右。当钻完水泥塞接触新地层时，开始调整参数，上部康村组地层松软，机械钻速较高。采用较高转速、大排量，转速80rpm，排量60L/S左右，保证岩屑及时返出，井内清洁。

4 月26 日做地破试验，井深2007m，泥浆密度1.14g/cm3，地层破裂压力21.8MPa，换算得地层承压当量密度2.25g/cm3。

起钻下入250.88mm 江钻KS1952SGRT 的PDC 钻头，喷嘴22*7，钻具组合为钟摆钻具：250.88mmPDC+197mm 螺杆+190.3mm 钻 挺1 根+248mm 扶 正 器+190.3mm 钻 挺11 根+177.8mm 无磁钻挺1根1+139.7mm非标钻杆。

2017 年6 月6 日22:00 二开完钻,中完井深6800m。二开井段1998-6800m，进尺4802m,纯钻时间572.5h，实际机械钻速8.39m/h，超设计机械钻速2.95m/h，提高率54%，总台时1690 小时，折合1.88台月。

2.4 三开井段作业（6800～7374m）

本井段钻穿桑塔木侵入体进入恰尔巴克组，主要岩性为褐灰色、灰绿色、灰色泥岩，褐灰色、灰色灰质泥岩与黄灰色、灰色泥灰岩不等厚互层，灰色、浅灰色凝灰岩，灰绿色、灰黑色辉绿岩，灰色、深灰色泥岩夹黄灰色、灰色、浅灰色泥灰岩，浅灰色泥质灰岩，灰色泥灰岩，棕褐色、红棕色灰质泥岩，红棕色、褐灰色泥晶灰岩。重点是辉绿岩地层防漏防卡、与地质密切配合，卡准地层，施工中做好防防漏、堵漏、防掉块卡钻和防井壁剥落。

三开采用165.1mmHA136 钢齿牙轮钻头扫塞，充分地将井底的水泥塞及附件清扫干净后起钻，为下趟钻下入新钻头提供良好的井眼条件。2017年6月22日22:00三开。考虑到井下安全、钻具安全，钻具组合中未带扶正器，同时在钻侵入体井段，为预防出现井下复杂造成钻具风险，待钻穿侵入体井段起钻更换钻头时再下入扶正器。

三开奥陶系桑塔木组火成岩侵入体发育，岩性为蚀变凝灰岩、辉绿岩。其中辉绿岩破碎、均质性差、裂缝发育，存在井漏风险，密度高达3.02g/cm3、质硬、有磁性，钻进过程中极易掉块垮塌、憋钻造成扭矩波动、钻具损伤，同时存在卡钻的风险。保证井下安全，把握”“防塌为主、兼顾防漏，提前预防，减少应力破坏”的原则，从工程、泥浆两方面入手，提前做好钻侵入体的技术措施，做好防卡防塌防漏工作。

由于PDC钻头以及扶正器在侵入体井段产生较大扭矩，考虑井下安全起钻甩掉扶正器、更换牙轮钻头，简化钻具组合钻侵入体。实钻中6556m 钻穿辉绿岩，6566m 钻穿侵入体，钻进过程中做到无垮无漏。

2017 年7 月9 日20:00 三开中完，中完井深7374m，三开井段6800-7374m，进尺574m，纯钻时间210h,平均机械钻速2.73m/h,生产时间38天，总台时912h，折合1.27台月。

2.5 四开井段作业（7374～7630m）

2.5.1 扫塞

四开的主要工作是小井眼钻进与井控工作。四开前使用一只165.1mmHAT127 牙轮钻头扫上塞、使用一只120.65mmM0864 PDC 钻 头 扫 下 塞。2017 年7 月29 日 扫 塞 至7354m 时做全井筒套管承压，试压20.6MPa，稳压30min，压降0.3MPa。

7月30日22：00四开开钻，钻至7420.21m井口失返。起钻更换常规钻具钻进，与8月12日22:00钻进至7630m，接开发处通知四开完钻，四开井段7374-7630m，进尺256m，纯钻时间118h,平均机械钻速2.18m/h,生产时间13天，总台时312h，折合台0.43月。

3 认识与建议

（1）本井二开由聚磺钻井液转化为钾胺基聚磺钻井液的过程中，很好的控制了坂土和固相含量，KCL以胶液的形式补入，每罐胶液按5%的量加入，提前做好护胶工作，使用LV-PAC很好的控制了钻井液的滤失量，转型成功，未发生增稠和稀释现象，成功过度，很好的抑制了泥岩的水化剥落，保证了二开钻井的顺利，未发生任何井下故障。

（2）本井二叠长达422m，钻进过程中未发现漏失。对于二叠系等易漏地层，采取以防漏为主。在二叠系钻进过程中，适当降低钻进排量，使用25L/s 排量钻进，减小对井壁的冲刷，向钻井液中加入1%的随钻堵漏材料，提高钻井液的暂堵屏蔽性能，对钻进中的微裂缝可进行随钻填充封堵。加大抗高温磺化材料的用量，降低钻井液的高温高压失水，减小滤液对地层浸泡深度，减小微裂缝的压力传递引起井壁的链锁剥落，导致井跨、井漏。加强液面坐岗和振动筛返出物观察，发现井漏，加密液面测量，依据漏速制定堵漏方案，发现振动筛返出钻屑掉块较多，加大防塌剂的用量增强泥浆的防塌性能，保证井壁稳定；钻完二叠系后，在起下钻过程中，过二叠系井段时刹把操作要平稳缓慢，尽量避免在二叠系井段开泵、划眼；钻井液需要加重时，单独在储备罐配罐重浆，按每个循环周密度不大于0.02g/cm3均匀补入，防止钻井液局部密度过高压漏地层。

（3）三开辉绿岩钻进过程中关注好钻进参数（泵压、扭矩）变化，振动筛返屑情况，发现扭矩异常而振动筛返出没有大的掉块，及时配稠浆洗井，确保井筒干净防止大掉块卡钻。

（4）钻穿辉绿岩后，钻进至桑塔木泥岩段，发生一次井漏，通过静止堵漏，配置堵漏浆堵漏和随钻堵漏、降低钻井液密度等手段，发现1.60g/cm3钻井液在钻进时对井底所产生的压力大于易漏井段地层的破裂压力，导致开泵失返、静止井口液面不下降，实际钻进中证明，使用1.60g/cm3钻井液可以有效防止井漏同时也能稳定钻穿后的辉绿岩的稳定。