TK823CH2井小井眼侧钻水平井钻井技术探讨

摘 要：随着塔河油田多年来的勘探开发，原有井网已不适合，大批生产井有的低产、有的停产，有的损坏，严重威胁油田的持续稳产。为了实现持续稳产、开采遗漏的产层、开发新的产层的目的，近年来塔河油田开始在最后一开次的149.2mm或165.1mm小井眼实施侧钻水平井。TK823CH2井是在老井眼基础上进行第二次开窗侧。

一、TK823CH2井基本情况

TK823CH2井是阿克库勒凸起西南斜坡构造上在老井眼基础上进行第二次开窗侧的一口侧钻水平井，主要目的是以奥陶系中统一间房为目的层。

1.老井前期作业情况

TK823CH井完钻层位奥陶系一间房组（O2yj）。实施胶凝酸酸压作业，酸压后排酸，排液油压落零，之后气举累见油进流程，生产不久转抽，因高含水停抽关井。

2.本次侧钻目的

避开水层，让老井恢复正常生产。

3.井身结构

导管：660.40mm钻头×50m，508mm套管×50m；一开：444.5mm钻头×1199m，339.7mm套管×1197.34m；二开：241.3mm钻头×5622.3m，177.8mm套管×5619.57m；三开：149.2mm钻头×6078.17m，裸眼完钻。

4.地层分层

奥陶系桑塔木组、良里塔格组、恰尔巴克组、一间房组。

5.侧钻方式

锻铣7″套管开窗后侧钻定向。

二、施工经过及存在的问题

1.锻铣作业

1.1钻具组合：Φ149.2mm3A+Φ146mm锻铣工具++Φ120.6mmDC×18根+ Φ88.9mmHWDP×12根+Φ88.9mmDP。

1.2钻井液性能：密度 1.15g/cm3，粘度：80-120s。

1.3锻铣井段5514.70～5541.50m，共消耗锻铣刀3只，起下4趟钻。

1.4存在问题：

锻铣时间短，进尺少。

原因分析：

（1）环空间隙小，转盘启动扭矩大，泵压高，铁屑不易携带出来。

（2）由于锻铣出的铁屑尺寸大，不易被泥浆悬浮，容易缠刀，锻铣刀坐不了刀、收不了刀影响锻铣进度，造成起下钻阻卡。

（3）泵压偏高，限制了排量，加重了铁屑不能及时返到地面，造成铁屑缠刀、锻铣刀坐不了刀、收不了刀，起下钻阻卡。

1.5采取的措施：

1.5.1第二趟锻铣结束后，充分循环处理钻井液后才起钻。

1.5.2为保证铁屑充分带出，进行了大排量分段循环。

1.5.3第三趟钻下钻到底，调整了钻井液性能后，才开始锻铣作业；锻铣结束后，因环空不通畅，锻铣刀收不了刀，循环钻井液处理，收刀后才开始起钻。

2.侧钻定向作业

2.1钻具组合：

2.1.1增斜段：Φ149.2mm3A+Φ120mm5LZ120-7.0×3.0°螺杆+单流阀+ Φ120.6mm NMDC+Φ120mmMWD++Φ88.9mmHWDP×36根+Φ88.9mmDP

2.1.2稳斜段：Φ149.2mmPDC+Φ120mm5LZ120-7.0×1.5°螺杆+单流阀+ Φ120.6mm NMDC+Φ120mmMWD+Φ88.9mmNWDP+Φ88.9mmDP×23根+ Φ88.9 mm HWDP×36根+Φ88.9mmDP

2.1.3水平段：Φ149.2mmPDC+Φ120mm5LZ120-7.0×1.5°单弯螺杆+单流阀+ Φ120.6 mm NMDC+Φ120mmMWD+Φ88.9mmNWDP+Φ88.9mmDP×6根+ Φ88.9mm HWDP×34根+Φ88.9mmDP

2.2钻井液性能：密度1.15-1.17g/cm3，粘度40-60s。

2.3存在问题：

2.3.1定向仪器无信号或解码困难。

2.3.2井斜70°左右屡屡出现座键困难或完全座不上键情况。

2.4定向仪器无信号或解码困难原因分析：

根据定向仪器的结构、工作原理和工作环境分析，影响原因主要有三大类：

第一大类地面干扰源：

（1）由于MWD使用脉冲信号，易受地面同频率电磁波干扰，造成信号杂解码困难。

（2）仪器脉冲信号使用钻井液做载体，泵压波动影响大。

第二大类井筒环境：

（1）钻井液性能，粘度、固相含量，气泡等，尤其受气泡影响最大。钻井液密度升高，信号的传输速度降低；钻井液的粘性阻力使信号的衰减增加；含气量增加，信号的传输速度急剧下降。

（2）排量大小影响。排量越小迟到时间越长，信号传到地面的时间越长，信号衰减越严重，造成检波困难。

（3）人为磁场影响，如锻铣后残留在套管壁的微小铁屑产生的磁场，对信号产生了干扰，造成杂波多，地面检波困难。

（4）钻柱钻柱的尺寸及材料特性。

（5）井深的影响。井越深，信号传递路程长衰减越严重。

第三大类仪器自身原因：

（1）仪器工作不正常。如电池电量不足、马达被脏物缠住、各部连接不牢固等。

（2）仪器搞高温能力差。

（3）铁屑影响：锻铣套管产生的大量的细小铁屑磁化后被吸咐在套管内壁上，产生的磁场对MWD的信息产生了干扰，造成定向仪器产生了乱码，检波困难。

三、采取的措施

1.排除地面干扰源。

1.1对地面工作的电机逐一停机排查，先从钻台，然后到循环罐，最后到发电机。查到后停机处理。

1.2检查两台泥浆的空气包压力，液力端，保持排量稳定，上水效率好。尽量使用工作平衡的泥浆泵。

2.排除井筒内影响因素。

2.1调整钻井液性能，尽量保持低的粘度，消除钻井液中的气泡。

2.2对全井段的套管进行刮管作业，然后大排量循环，把附着在套管内壁上的锻铣残留的细小铁屑处理干净。

2.3尽量使用尺寸较大的钻具，一是提高排量，二是提高信号传输速度，减小衰减量。

3.排除仪器自身原因。

3.1地面认真检查测试仪器，入井后分段循环测试仪器，保证仪器到井后能够正常工作。

3.2根据井筒温度选择抗高温仪器。

3.3更换不同厂家不同型号的先进仪器。

3.4选派技术熟练、工作经验丰富的技术人员上井服务。

4.侧钻定向初期，在未查出干扰源情况下，可以使用有线随钻定向，但是井斜大于70°度后，由于座键困难，应更换为无线MWD。

四、结束语

1.受小井眼环空和排量影响7″套管锻铣开窗方式不适宜，应采用斜向器开窗。

2.造成MWD的解码困难的因素主要有地面电机、泥浆泵、井筒内钻井液性能、气泡、井温，以及仪器自身的问题，应逐一排查，问题可以得以解决。

3.有线随钻定向不适宜小半径侧钻定向施工。

参考文献

[1]石在虹，刘修善，井筒中钻井信息的传输动态分析，天然气工业，2002；22（5）；68-71

[2]刘修善，苏义脑.泥浆脉冲信号的传输速度研究.石油钻探技术，2000；28（5）：24～26

[3]刘伟 任凌云 刘洪亮 钻井液脉冲信号传输影响因素分析，2010年01期石油钻探技术。

作者简介：钟大虎，工程师，1966年生，主要从事钻井技术管理工作，地址：新疆巴州轮台县红桥开发区江汉油田西部基地江汉钻井二公司西部分公司。