超深定向井大斜度井 水平井钻井液技术-油田工程服务 宏华集团
杜建东
[摘 要]大庆油田S形定向井在钻井当中存在较大的摩阻扭矩，部分井出现超出顶驱额定上限问题，在延长钻井周期、影响钻井速度的情况下导致增加钻井成本。在本文中，将以油田情况为基础，对油田S形定向井降摩减扭技术进行一定的研究。
[关键词]油田S形定向井；降摩减扭技术
中图分类号：TP652.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0014-01
1 引言
大庆油田在开发过程中，井网密度不断加大。而受到多方面因素影响，油田定向井数量不断增加，同时，因油田储层渗透率较高，在以常规J形定向井处理时，则有较大几率发生压差卡钻问题，只能够以S形定向井处理。而在条件相同的情况下，S形定向井同J形井相比具有更高的井眼摩阻，在该种情况下，即需要做好降摩减扭技术的应用，以此在实现机械钻速提升的基础上实现钻井成本的降低。
2 井眼轨道设计
2.1 剖面类型选择
在井眼轨道设计方面，其主要包括有变曲率以及恒曲率两种类型。其中，恒曲率方式较为简单，便于在施工现场当中使用，但具有着较大的井眼摩阻。变曲率法相比，其具有较小的井眼摩阻，但在设计方面复杂程度较高，在现场使用方面则存在着一定的难度。根据不同轨道类型现场试验以及计算后发现，在靶点相同的情况下，同S形井相比，J形定向井所需的距离要少50m。从压差公式可以发现，在井斜角增加的情况下，高渗透层更容易发生压差卡钻情况。同时，J形定向井段位为三开井段，其钻井周期同S定向井相比，要长10-20d，J形定向井在井斜角大于15°以上时，需要以旋转导向技术钻进处理，S形定向井更能够对后期需求进行满足。对此，在从钻井风险、周期、成本以及进尺等方面考虑，大庆油田确定以S井眼轨道为定向井设计。
2.2 井口坐标优化
在完成方位以及靶点的确定后，由靶前距确定井口坐标。在该内容确定中，主要需要对造斜工具造斜能力、摩阻同曲率间的关系进行确定，在保证安全施工、对地质设计需求进行满足的基础上对最低摩阻靶前距进行选择。根据油田地面以及地质情况，在做好摩阻扭矩分析的基础上对油田井型划分方式进行了建立，即在根据采油集输管线以及地面建设情况对井眼方位大致确定后，联系合理靶前距以及靶点对井口的最优坐标进行确定。
3 降摩减扭技术
3.1 旋转导向系统实验
通过导向系统的应用，能够对赚压进行最大程度解放，且能够同时实现井斜的控制。在该油田2口定向井位置，开展了现场试验。其中一井为该油田北部位移在500m以上的S形定向井，并在井段钻进中对旋转导向系统进行了应用。而在实际钻进当中，发生了卡钻情况，并因不能够解卡而爆炸松口，并因此填井侧钻。该井为井底位移在500m以上的S形定向井，在二开定向之后，对旋转导向系统進行了应用，同相邻井相比，平均机械钻速具有了57.3%以58.5%的提升，有效的缩短了钻进时间。
3.2 水力振捣器试验
在S定向井当中，轴向力在实际传递当中将存在着一定的困难，即在大位移井中会具有较高的摩阻。该种情况的存在，则可能会使钻柱出现自锁情况，使轴向力在下传方面存在着较大的困难，使螺杆钻具滑动钻进、钻柱旗下以及钻压传递方面都存在着较大的困难。为了对摩阻进行降低，同时对轴向力的连续传递目标进行实现，目前过内外已经对较多的工具与方法进行了应用，包括有滚轮减阻、固液润滑剂、旋转钻杆、井眼清洁以及钻杆上接钻铤等，并获得了一定的效果。水力振荡器方面，在钻压传递、滑动钻进过程中的钻具托压等情况则具有着较好的作用发挥。
3.3 钻井液性能优化
为了对S形定向井的现场施工需求进行满足，同时对环保方面的要求进行兼顾，则不能够对油溶类润滑剂进行应用，即需要从以下两方面对问题进行解决：首先，对配伍性试验进行应用，即对多类型水基润滑剂进行应用，在对滤饼上润滑剂分布情况进行改善的基础上对钻井液的润滑性进行增强，通过固体石墨的引入实现摩阻的降低；其次，从地层孔隙度角度分析，通过合理粒径屏蔽暂堵处理剂的应用对短时间的孔渗降低目标进行实现，并通过降滤失剂以及流性调节剂的优化分配对高温高压静滤失量以及滤失量进行降低，在对具有致密、薄特征滤饼进行形成的基础上对压差卡钻的风险进行降低。
3.3.1 液体润滑剂选择
在该方面，对目前较为常用的、具有较好应用效果的润滑剂进行加入，在此基础上对不同温度、密度下钻井液的极压润滑系数进行测量，获得结果如下表：
从上表数据当中可以了解到，使用润滑剂RH3能够对钻进液的极压润滑系数进行有效的降低，该种情况在高温环境下具有更为明显的效果。为了保证钻井液在润滑方面一直保持较好的表现，则在生产当中选择RH3、RH525以及DG5A复配作为液体润滑剂进行应用，其中后两者的加量为0.5%。
4 结束语
在上文中，我们对油田S形定向井降摩减扭技术进行了一定的研究，具有一定的研究价值，需要在实际生产中做好技术重点把握，提升生产效率。
参考文献
[1] 沈国兵，刘明国，晁文学，张金成.涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术[J].石油钻探技术.2016（02）
