可变径稳定器在利74区块应用效果分析

摘 要：利74区块丛式井组井眼轨迹造斜点浅、稳斜段长、钻时快，在东营组以下地层复合钻进时井斜增加明显，井深增加时滑动钻进困难。可变径稳定器的使用，一定程度上解决了这一轨迹控制难题。本文通过对利74区块两口同台井井眼轨迹控制施工情况的对比，分析了可变径稳定器在稳斜段复合钻进时的使用效果，为以后同类型井施工提供了一定的借鉴经验。

关键词：井斜；复合钻进；增斜率；钻具组合

可变径稳定器（RGS）是一种液电控制式变径稳定器，在钻进过程中，通过地面开关泥浆泵调控稳定器翼面上的活塞尺寸大小，改变下部钻具组合的井斜控制能力，从而有效地控制井眼轨迹的井斜角及方位角。这种工具通过环空压差简单且快速地进行调节，可以作为增斜装置的第二稳定器，或者是马达顶部稳定器，也可以用于垂直钻井的稳斜和纠斜。

由于利74区块二开井眼尺寸为215.9mm，故采用RGS85型可变径稳定器，其性能参数为：本体长度2.60m，本体外径172mm，上下扣型NC50，最大流量37L/s，通径45mm，翼面外径200mm，全伸状态工作外径216mm，允许最大拉载荷1700KN。可变径稳定器分0位、平齐、全伸三种状态，通过地面开关泵依次循环调节，停泵时处于0位，活塞面低于翼面1-3mm；开泵平齐状态时，活塞面与翼面平齐；全伸状态时活塞面外径216mm。

利74-斜24、利74-斜22是利津油田利71-74区块两口同台定向井，井口间距5m，地质构造及地质分层相同，完钻层位均为沙三段。设计方位相近，在对可变径稳定器使用效果分析上，其他不确定影响因素少，具有很强的分析对比性。

1 利74-斜24钻进施工技术

1.1 钻具组合

Φ215.90mmPDC钻头×0.35m+Φ172.00mm×1.25°动力钻具×8.08m+431×410配合接头×0.40m+411×4A10配合接头×0.40m+Φ158.80mm无磁钻铤×8.93m+4A11×410无磁接头×0.49m+Φ165.00mm无磁悬挂×4.74m+Φ127.00mm无磁承压钻杆×9.18m+Φ127.00mm加重钻杆×141.34m+Φ127.00mm钻杆

1.2 钻进参数

钻压：20～60KN 排量：28～32L/s 泵压：10～16MPa 复合钻进转盘转速：50～60rpm

1.3 钻井液性能参数

相对密度：1.10-1.25 粘度：45-50s 失水：4.6ml 含砂量：0.50% PH值：9

该钻具组合使用井段315-2518m，一趟钻完成定向施工任务，未使用可变径稳定器，采用泥浆不落地技术，使用钙处理强抑制强封堵聚合物环保钻井液体系。钻至沙二段地层时，复合钻进呈现明显的增斜趋势（如下表1），平均增斜率1.20°/100m。

2 利74-斜22钻进施工技术

2.1 钻具组合

Φ215.90mmPDC钻头×0.35m+Φ172.00mm×1.25°动力钻具×8.00m+431×410配合接头×0.40m+Φ172.00mm可变径稳定器×2.60m+411×4A10配合接头×0.40m+Φ158.80mm无磁钻铤×8.93m+4A11×410无磁接头×0.49m+Φ165.00mm无磁悬挂×4.74m+Φ127.00mm无磁承压钻杆×9.18m+Φ127.00mm加重钻杆×141.34m+Φ127.00mm钻杆

2.2 钻进参数

钻压：20～60KN 排量：28～32L/s 泵压：10～16MPa 复合钻进转盘转速：50～60rpm

2.3 钻井液性能参数

相对密度：1.10-1.25 粘度：40-50s 失水：4.6ml 含砂量：0.50% PH值：9

该钻具组合使用井段317-2464m，一趟钻完成定向施工任务，使用了可变径稳定器，采用泥浆不落地技术，使用钙处理强抑制强封堵聚合物环保钻井液体系。在定向增斜井段1355-1498m为了防止可变径稳定器对滑动钻进产生增斜困难、拖压等负面影响，一直使其处于平齐状态。至井深1704m把可变径稳定器调节至全伸状态，钻至沙二段地层时，复合钻进呈现明显的降斜趋势（如下表2），平均降斜率-1.50°/100m。

通过对两井施工结果的对比分析，虽然利71-74块沙二段构造整体为一被断层复杂化的断鼻构造，北部高，向其他三个方向降低。但对于都向东南方向钻进的利74-斜24及利74-斜22来说，这种地质构造上的变化应该会对两井增斜率产生一致的影响，而不是相反。很显然，在所有其他影响因素基本一致的情况下，两井在沙二段增降斜结果的不同必然是可变径稳定器产生的效果。由于处于全伸状态时，可变径稳定器的外径为216mm大于动力钻具扶正器外径212mm，一定程度上形成了微型钟摆钻具组合，使作用在钻头上的侧向增斜力降低，再加上利71-74区块地层较软，钻时较快，采用PDC钻头钻进时钻压相对于牙轮钻头较小，从而产生了复合钻进时的降斜效果。而在利74-斜24井施工中，由于没有使用可变径稳定器，动力钻具本体上的扶正器外径为212mm，在加压钻进时与地层作用，对钻具产生了向上的侧向力，所以起到了增斜作用。

3 结论与建议

（1）利74区块施工中，可变径稳定器处于全伸状态时能发挥一定的稳斜作用，尤其是在沙河街地层中抑制井斜增加的作用较为明显，使用中有降斜作用，但这种作用的发挥一定程度上受底部钻具组合和钻进参数的影响。

（2）由于可变径稳定器尺寸较大，从而增加了MWD仪器测量盲区长度，加剧了定向施工时钻具托压情况，加大了复合钻进时钻具摩阻和扭矩，因此，还需要不断对其改进和完善。