老168―斜93大位移井钻井技术研究
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摘 要：老168-斜93井是一口高难度大位移井，是胜利油田海油陆采大位移老168井组二期工程中的一口井，该井实际水平位移3344.90米，垂深1455米，位垂比达到2.29，施工中存在着井身轨迹难以控制、摩阻扭矩大、携岩难度高、井壁易失稳等难题；通过井眼轨道优化设计、强抑制防塌钻井液体系等技术应用，不断优化钻具组合、优选钻头类型和钻井参数，解决了以上问题，创下胜利浅海水平位移3344.90米的最大纪录，为今后大位移井的施工及“滩海大位移井钻完井关键技术开发与集成”课题试验提供了宝贵经验。
关键词：大位移 滩海 海油陆采 老168-斜93
一、设计情况
1.1地质简况
老河口油田老168西井区位于山东省东营市河口区东北部极浅海海域，水深1～3m。区域构造位于埕东凸起北部缓坡带老168西井区馆上段构造较高部位。井区西南连接飞雁滩油田，东临老168块，老168-斜93井Ng23靶点距老168平台中心位置225.7度方位3115米。
1.2井身结构
老168-斜93井的井身结构如下表。
二、施工难点分析
老168-斜93井实钻水平位移3344.90m，水平位移大，裸眼段长，井身轨迹控制难度大，对钻井液性能要求高：
1、井身轨迹难以控制
本井一开Φ444.5mm井眼100m开始定向，浅层大井眼定向易出现造斜率偏低，导致轨迹落后的问题；本井在55°左右的稳斜段长达3200m，在钻进过程中由于钻具组合和地层的原因导致井斜角和方位难以控制，为了提高钻井时效，使用“高效牙轮+动力钻具”的钻具组合，钻进中采用尽量缩短滑动钻进的比例，达到平滑的井眼轨迹。
2、同台井防碰难度大
设计提示注意与同台11口井防碰，不仅是新井之间防碰，而且新井和老井间也要做好防碰工作。
3、摩阻扭矩大
大位移井的施工，降低摩阻扭矩是一个难题，该井随着水平段的延伸，钻具与井壁接触面积增大，钻屑携带困难，摩阻扭矩会不断增大，滑动钻进困难，为了保证井下安全，必须寻找降低摩阻扭矩的方法。
4、携岩难度高
本井水平位移大，且有3200m的井段稳斜在55°及以上，此井斜段返砂困难，水平段易形成岩屑床，给井眼清洁带来很大难度。
5、井壁易失稳
二开为大井眼长裸眼井段（3100m），通过调研邻井实钻资料发现，馆陶组底部泥页岩地层，容易发生坍塌掉块，井壁稳定问题特别突出，且沙河街组砂泥岩互层，长时间的浸泡，均易坍塌掉块，因此提高钻井液的稳定性和造壁能力是该井钻井液处理的关键。
6、下套管困难
直井段较浅，套管下入重力小，而水平位移比较大，因此下套管困难，并且套管居中性差，容易导致固井窜槽的问题。
三、关键技术措施
针对以上施工难题，本井应用了井眼轨道优化技术、强抑制防塌钻井液体系等技术措施，不断优化钻具组合、优选钻头类型，达到安全高效优质钻井的目的。
3.1井眼轨道优化技术
根据直井段井斜、位移情况，优选造斜点、优化剖面，选择摩阻和扭矩相对较小的修正剖面施工。在施工过程中，根据实钻轨迹控制情况，不断优化修正待钻施工剖面，始终选择全角变化率小、摩阻扭矩小和施工效率高的修正剖面进行施工，根据修正剖面设计造斜率将每10m井段进行钻进方式的优化，复合钻进结合滑动钻进，确保轨迹平滑，降低摩阻和扭矩，从而达到整个实钻轨道优化的目的。
3.2优化钻具组合
针对老168-斜93井水平位移大，井身质量要求高，井身轨迹控制难度大的特点，不断优化钻具组合，尽可能“少滑动多转动”，保证良好的井身轨迹，降低摩阻扭矩。
定向段钻具组合为：Φ444.5mm钻头+Φ224mm*1.75°动力钻具+Φ438mm扶正器+回压凡尔+LWD+无磁承压+无磁悬挂短节+Φ127mm加重*8柱+Φ127mm钻杆。通过调整钻井参数调整井身轨迹的变化，避免了定向段造斜难的问题，大大提高了定向造斜率，且保证了良好的井身轨迹。
稳斜段钻具组合为：Φ311.1mm钻头（或Φ215.9mm钻头）+Φ210mm*1.50°（或Φ172mm1.25°）动力钻具+Φ308mm（或Φ212mm）扶正器+回压凡尔+LWD+无磁承压+无磁悬挂短节+Φ127mm加重*8柱+Φ127mm钻杆。在施工过程中通过调整钻井参数即可调整井身轨迹的变化，滑动钻进比例只有1.9%，避免了稳斜段稳斜困难和机械钻速低下的问题，大大提高了钻井时效，且保证了良好的井身轨迹，实现了优质高效钻井。
3.3强抑制防塌钻井液体系
本井应用了强抑制防塌钻井液体系，其主要优点为：
老168-斜93井长裸眼段，泥页岩极易吸水膨胀及钻屑分散，造成井壁失稳，选用磺化沥青，胶乳沥青与其它封堵类处理剂如超钙，乳化石蜡等协同作用，抑制粘土水化膨胀，增强了钻井液的封堵防塌能力。
该体系可以降低钻井液的滤失量，尤其是高温高压失水（二开≤12ml，三开≤10ml），形成良好的泥饼，减少引起泥页岩水化的机会，确保井壁稳定，形成规则井眼，其中油层段平均井径扩大率只有3.85%，保证了良好的井身质量。
通过加入水基聚醚剂及油基剂，配合含砂量及固相含量的严格控制，确保良好的性，降低摩阻扭矩，提高水平钻进延伸能力，防止粘卡事故的发生，保证施工安全顺利。
3.4起下钻时要注意预防键槽卡钻，如阻卡现象严重，可下人破键器破坏键槽，以防止发生卡钻事故。
3.5完井下套管过程中，分段循环，降低循环阻力，并及时清除下套管过程中除下的泥饼，增加套管扶正器的数量，改善水泥浆的性能，以提高固井质量。
四、施工效果及现场分析
1、直井段良好的井身质量是下一步定向的基础，本井使用塔式钻具组合，吊打结合，防斜打直技术受到良好效果，起钻测多点，井底井斜0.26°。
2、通过优化钻具组合、优选钻井参数，保证了一定造斜率，解决了浅层大井眼定向易出现造斜率偏低，导致轨迹落后的问题，同时上部井眼加入偏心扩眼器，扩大了井眼，修整了井壁，为后续完井作业创造了条件。
3、老168-斜93井在二开Φ311.2mm和Φ215.9mm井眼的稳斜段，通过调整钻压和钻速的方法，达到了良好的稳斜效果。
4、针对水平段长、位移大、钻压传递困难的问题，采用“高效牙轮+动力钻具”的钻具组合“少滑动多转动”钻进，控制井眼轨迹、保证井眼轨迹圆滑，短程起下钻与长短程起下钻相结合，预防和解除了岩屑床的形成。
5、钻井液优良的携岩清洁、稳壁固壁、多重封堵、协同抑制、减摩的性能，确保了井眼安全畅通。
6、本井良好的井身轨迹、优良的钻井液性和携岩能力及合理的工程措施，有效降低了摩阻扭矩，本井在施工前综合各种因素计算出的完钻起钻摩阻为30t，扭矩为25.5KN・m，而实际完钻起钻摩阻为32t，扭矩为24KN・m，实钻效果良好。
五、认识与建议
1、通过优化井身结构和井眼轨道设计、优选钻具组合和钻井参数、采用强抑制防塌钻井液体系，克服了大井眼定向点浅、水平位移大、摩阻扭矩大、后期加压困难、技套下入难度大、井壁不稳等问题。
2、利用常规钻井技术顺利完成老168-斜93井的施工任务，并创下胜利浅海水平位移3344.90米的最大纪录，该井的成功施工将为今后大位移井的施工及“滩海大位移井钻完井关键技术开发与集成”课题试验提供了宝贵经验。
3、建议研发和选择适合Φ311.2mm大井眼定向的高效钻头，寻找适宜的稳斜钻具组合在大井眼的使用，这将会给大位移井乃至大位移水平井的提速提效做出重大贡献。
作者简介：张国强，男（1983-），胜利石油工程公司渤海钻井总公司钻井一公司，工程师