井壁修复器的研制与应用

摘要： 胜利油田多区块地层易出现缩径造成“卡脖子”现象，目前处理此类复杂的措施不能很好地解决该项难题。针对这种情况，研制了井壁修复器快速处理和预防坍塌缩径，通过井壁修复器的使用，实现了复杂问题简单化，既保证了处理的安全可靠性，又降低了损耗，提高了时效，具有较高的现实推广意义。

Abstract: Shengli Oilfield Multi-block formation often appear block neck phenomenon caused by shrinkage. The current complex measures can not solve the problem well. For this situation, the paper developed a wall repair device to treat and prevent collapse shrinkage. Through use of wall repair device, the complex issues become simple, both ensuring the safety and reliability of treatment, but also reducing the wear and tear, increasing aging, which has high practical significance for promotion.

关键词： 井壁修复器；快速处理；井壁稳定长周期；预防性使用

Key words: wall repair device；rapid processing；borehole stability long period；prophylactic

中图分类号：TD8文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0037-01

0引言

胜利油田上部地层明化镇组、馆陶组地层疏松，砂泥岩互层，易发生坍塌缩径。钻井过程别是长裸眼井易造成缩径“卡脖子”现象。目前处理此类复杂的措施有：①采取自上而下划眼的方法，此方法在浅部地层极易划出新眼，而且容易出现多次憋泵造成越划越浅的情况或沉砂掩埋下部井眼，从而使井下情况越处理越复杂。②将钻具下过缩径井段，寻找畅通点开泵，调整泥浆性能，降低泥浆密度、粘度，利用大排量循环将缩径地层逐渐冲开，通常需要2~3天时间，并且缩径井段越长，所耗时间越长；对于冲开的缩径井段稳定时间短，易出现反复，不利于长裸眼井的施工。这两种方法都要求泥浆降粘降切降密度，泥浆性能破坏严重，给井壁稳定造成了极大破坏。长时间的划眼和定点循环造成井眼不规则，井径扩大率超标，易形成“大肚子”井眼，给下一步施工埋下隐患。对于高密度长裸眼井，给井控管理带来了非常大的压力。

1工具结构及应用范围

针对井下易出现缩径“卡脖子”的复杂情况，常规方法费时耗力，所以有针对性的设计出了井壁修复器。

1.1 工具结构：如图1，图2所示

1.2 工具使用组合：钻头（领眼工具）＋钻杆＋井壁修复器＋钻杆

1.3 工具应用①在易坍塌缩径区块的预防使用。在钻进至一定井深时可在钻具组合相应部位串接一个井壁修复器，边钻进边修复易缩径井段井壁；同时还可利用中途起下钻时更换井壁修复器的位置，实现对易缩径井段井壁进行重复修复，实现井壁稳定长周期。钻头＋钻铤＋钻杆（长度视井下情况定）＋井壁修复器＋钻杆。②在缩径现象直井中的使用。根据缩径层位将领眼钻杆下过不稳定地层（30～50m），处理时配合低粘切泥浆大排量洗井，转动钻具利用井壁修复器切削部位，将缩径部位由小至大进行扩眼修复，由于具有较宽的导流槽泥浆自下而上返至井壁修复器切削部位，及时将岩屑携带至地面。③在缩径现象斜井中的使用。当缩径层位出现在造斜段上时，特别是浅部造斜井由于上部地层较为松软，使用常规手段非常难以处理，慎之又慎往往也出新眼。使用本工具时首先根据井眼轨迹合理配置钻具结构，合理安放井壁修复器位置，即下部领眼钻杆下至稳斜井段，井壁修复器处于缩径井段上部，在转动修复缩径位层而下部不会划出新眼；同时在修复井眼的过程中，也能有效地破除键槽。④不同层位存在多个缩径井段的使用。当在不同层位存在多个缩径井段时，可视井下情况计算好位置分段串接2～3个井壁修复器联合使用，在正常钻进过程中对缩径井段逐一进行修复，但应避免多个缩径井段的同时修复，同时通过短程起下钻的方法检验修复效果。钻头＋钻铤＋钻杆＋井壁修复器＋钻杆＋井壁修复器＋钻杆。⑤已知易缩径区块的预防使用。在老区施工中，作为预防性措施，对已知易出现缩径的井段可提前在钻具组合中接上井壁修复器。并根据井壁稳定周期定时倒换工具的位置，可及时消除缩径对正常施工的不利影响，从而达到事半功倍的效果。

2工具优点

①井壁修复器切削齿选用了PDC钻头的金刚石切削齿，保证了其在软、硬地层中的使用，增强了该工具的适用范围。②井壁修复器切削扶正部位采用螺旋设计，既减少了对井壁的削刮破坏，又有利于泥浆及岩屑的旋流上返。③有效解决了原有底部划眼方式易出新眼及掩埋下部井眼的难题。④有效避免了常规划眼缩径井段受到极大地水力冲击、定点循环造成“大肚子”井眼，给下一步施工埋下极大的隐患。⑤采取预防性使用时，在正常钻进过程中实现了缩径井段的修复，杜绝了复杂情况的发生，从而提高了生产时效。⑥可替代并优于普通稳定器。⑦采取自上而下钻具中部接井壁修复器划眼的新方式，避免了其他复杂情况的发生，实现了快速解决地层缩径的新途径。

3现场应用

王73-斜11井，明化镇组定向，造斜段450米~880米。在钻至井深1546米时起钻换钻头，下钻过程中560米~800米缩径严重。随即下入正常钻进钻具组合并在530米处接上一个井壁修复器进行划眼260米。历时6小时将缩径井段修复完毕，继而转入正常钻进。此井至完井未出现缩径情况。在同台王73-斜12、王73-斜14井的施工中，提前计算好缩径井段后，接上井壁修复器随钻随修复造斜井段井眼，至交井这两口井都未出现井眼缩径的情况。在河148区块的60多口井中，1500米~2000米井段砂泥岩互层、孔隙发育良好，几乎口口井在此井段都出现缩径的情况。同时该区块为高密度深井，施工周期较长，长井段缩径的情况严重影响了该区块的井下安全及施工进度。在河148-斜53等四口井钻进过程中串接了两个井壁修复器，随钻进行修复缩径井段，并利用起下钻时调整其位置进行重复修复。在使用了井壁修复器这四口井中均未出现缩径等复杂情况发生。同时井壁修复器又在史12-4、河68-斜23等多个区块多口井中使用。实验结果证明，该工具不但能够快速解决已发生坍塌缩径井的复杂情况，而且能够对缩径起到很好的预防作用，将隐患消除在萌芽状态。

4结论与建议

通过在不同区块多口井的现场使用，快速成功地处理和预防了坍塌缩径“卡脖子”现象，比通过一般方法节约2～3天时间；同时也减少了因大幅调整泥浆性能所产生的物力财力较大损耗。缩径井段通过井壁修复器的使用，实现了复杂问题简单化，既保证了井下处理的安全可靠性，又降低了损耗，提高了时效。这充分证明了该工具设计的合理性与实用性，保证了施工井出现复杂情况时效益最大化，具有较高的现实推广意义。