桩139丛式井组水平井钻井技术
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摘 要：桩139丛式井组位于胜利桩西油田北部滩海地区，是填海建造的人工岛钻井平台，开发桩西潜山披覆高陡构造北部的桩139区块的馆陶组油气藏。本文介绍了桩139丛式井组的施工难点、关键因素及施工技术，为丛式井组水平井施工提供了借鉴。
1 概况
桩139平台位于桩西油田北部滩海区，水深2-3m，目的层为馆陶组，埋深1611-1645m，储层以砂岩为主。依据油藏开发方案的总体要求，在已有21口井的原桩139平台进行扩建，结合平台条件、采油工艺、钻井工艺技术水平确定钻井方案，共部署新井20口，其中18口水平井，2口定向井，采用丛式井组开发的钻探方式完成施工任务。
2 钻探施工技术难点和关键因素
2.1技术难点
（1）现有井网密集，防碰绕障难度大。同井组井间防碰、又要与已钻临井防碰，防碰难度大、技术要求高，是本次开发的重点、难点技术之一。
（2）浅层定向、稳斜段长，轨迹控制难度大。
（3）大斜度稳斜段长，井眼清洗携岩能力差，容易形成砂床和砂桥。
（4）地层岩性属强水化膨胀、高分散型，易井眼缩径、井壁坍塌，造成井径不规则，固相控制困难和电测困难等。
（5）周围注汽井30口，注汽井较多，对新钻井影响较大。
2.2关键因素。
（1）优化扩建平台钻井顺序、优化轨道设计，满足安全钻探以及顺利下入完井管柱的要求。
（2）优化井身结构，针对海油陆采特点，对于大位移井下入50m导管，表层套管封过造斜段，为长裸眼段的施工提供良好的井眼条件。
（3）优化钻具组合，使用随钻测斜技术，确保高精度井身轨迹控制。
（4）合理选择不同度数的单弯螺杆钻具，在满足各造斜段的具体要求基础上，尽量减少滑动钻进特别是稳斜段滑动钻进的次数 。
（5）优选合理的钻进参数，确保定向施工的效果，同时加强钻进参数的监控，确保防碰及碰而不穿。
（6）优化调整钻井液性能，大排量钻进，勤搞短起下钻，满足了携岩要求，保证井下安全。
3优快钻探施工技术
3.1防碰绕障技术
3.1.1 合理优化防碰绕障施工方案
通过对各个方案防碰距离与施工难度的对比分析，确定以优化后的方案施工最优，主要体现在以下三个方面：
（1）各井间最近距离的位置基本都在直井段，随钻井深度增加，井眼轨迹相碰趋势越来越远，有利于钻进安全。
（2）各井平均方位变化率最小，避免了水平井在大井斜处调整方位带来的额外工作量以及安全风险。
（3）优化施工顺序。从地面施工角度分析，达到易施工、最经济且避风效果好。
3.1.2防碰绕障技术措施
（1）表层实施深度错开，防串做法。
（2）表层直井段轻压慢转，钻压40-60KN、钻速60-70r/min，确保直井段钻直，完成后测多点，跟踪井眼轨迹，及时优化施工方案。
（3）严格按照设计钻井顺序施工，如有变动，必须重新进行防碰扫描。
（4）使用导向钻井技术，保证较高的井眼符合率。钻进过程中，必须采用LWD或MWD随时监测井身轨迹，防止与邻井相碰。
（5）每口井钻进过程中，钻至与邻近井相近井段，必须密切观察转盘变化及钻井液返出情况，发现异常及时停钻，防止与邻井相碰。
（6）施工中若出现相碰可能，应加测单点，易发生相碰时可用仪器跟踪并用动力钻具微调合理避让，保证施工顺利进行。
（7）如果判断碰上邻井套管，则立即起钻，注水泥塞封固井底以上150-200m。重新定向绕障钻进。
3.2 轨迹控制技术
3.2.1 直井段轨迹控制
桩139丛式井组井口井距只有5m，为防止两井眼相碰及保证下部井段井身轨迹的控制，直井段必须防斜打直，井斜应控制不超过0.5°，对于打导管的井，采用444.5mmP2+660mm扩眼器+177.8mm钻铤的钻具组合，20KN以内吊打为主，完成大井径开眼工序。
3.2.2定向增斜段轨迹控制
（1）表层定向增斜井段。钻具组合：346.1mm*SKG124+244mm（1.5°）动力钻具+203.2mm无磁钻铤+MWD+127mm加重钻杆10柱+127mm；钻进参数为：钻压40-60KN，排量50L/s，泵压13-15MPa。该井段由于造斜点浅，造斜率要求大、地层松软、钻头尺寸大等原因，在正常排量下造斜率偏低，因此在定向钻进时合理降低排量，待造斜率达到要求后，恢复正常排量钻进。
（2）油层定向增斜井段，钻具组合：241.3mm*HAT127+197mm（1.5°/1.25°）螺杆钻具+158.8mm无磁钻铤+无磁悬挂+127mm无磁钻杆+127mm加重钻杆10柱+127mm钻杆；钻进参数为：钻压90-100KN，排量37L/s，泵压17-19MPa。根据地层特点，结合牙轮钻头自身特性，合理控制好钻压和转速，以较多的复合钻进代替滑动钻进，保证井身轨迹平滑连贯。
3.2.3长裸眼稳斜段轨迹控制
长裸眼稳斜井段的井身轨迹控制是施工的重点，其控制的精度和力度，直接影响到起下钻、完井电测、下套管作业等施工做的的顺利进行。钻进中根据井斜、方位变化情况，及时调整钻进参数，尽可能的少用单弯螺杆调整井斜、方位，以利于井眼轨迹良好，防止出现狗腿角、全角变化率大.以及井眼不规则或出现“大肚子”、台肩等不利情况。
3.2.4水平段轨迹控制
当钻进至井斜60°-70°后起钻更换钻具结构，钻具倒装结构：241.3mm*HAT127+197mm（1.5°/1.25°）螺杆钻具+FEWD+无磁悬挂+127mm无磁钻杆+127mm斜坡钻杆25柱+127mm加重钻杆10柱+127mm钻杆；钻进参数为：钻压120-140KN，排量37L/s，泵压17-19MPa。钻至目的层前，一定要搞好随钻测量工作，对比临井的电测图、伽马值和电阻率的变化规律，卡准标志层，及时调整轨迹进入油层。
3.3水平井钻井液
水平井钻井液要充分降低磨阻和扭矩。一是加强对固控设备的使用，使用120目的振动筛筛布，加大除砂器、除泥器、离心机的使用力度，加入足量的聚合物胶液，保证不同粒度的井底岩屑及时去除，固相含量从根本上得到了有效控制，低固相含量减小了磨阻和扭矩；二是要混入剂（4%-6%）。在硬地层滑动钻进时一次性加入适量石墨粉，对降低磨阻和扭矩，有很好的效果。
4 桩139丛式井组水平井钻井技术卓见成效
通过该水平井钻井技术，桩139井组已完成11口水平井的钻探施工取得了良好效果。总进尺27557m，总位移14527.18m，平均机械钻速28.51m/h，最大水平位移1649.6m，完成井井身质量、固井质量合格率均达到100%，无任何井下复杂及事故，特别是最近完成施工的桩139-平11井，成功应用了桩139平台各项水平井钻井技术，完钻井深2784m，钻井周期仅为11天22小时，较同类井缩短了3天5小时，平均机械钻速高达33.95m/h，创同区块施工新指标。