浅层石油定向井钻进工艺
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摘 要：随着国家的经济发展，我国在石油定向井钻进工艺上也有了新的突破。本篇文章就介绍了浅层油田的地层条件、技术要求、配套设备和工具、定向井施工技术及技术经济效益。
关键词：浅层石油；定向井；钻具；地层条件
1 地层情况及技术要求
1.1 地层
第四纪系主要为冲积性黄土。三叠纪长1是由长砂岩、砂质泥岩和页岩组成的互层。长2+3以局部含油的中细粒砂岩为主。常4+5为粉质泥岩。长6层为主要产油层，细长石砂岩和砂质泥岩厚度不等。
1.2 主要技术要求
①井径311mm，表面套管244.5mm，密封性好；完成钻井作业，钻径215.9mm，套管直径139.7mm；
②定向井偏转段。3点钟连续全角速率Gm不大于16°100m；稳定期，Gm 6°100m或以下；斜截面增厚，Gm 18°100m或以下；斜截面，Gm 6°100m或以下。靶心半径20米。不允许使用键槽和“狗腿”。储层的直径膨胀率应小于15%。
2 设备及钻具选择
钻机：开始选用XY-4型，后改为XY-5型，由于钻杆内径小，影响了泥浆的回流速度和排粉效果。该钻机可钻800米生产井，是目前较为理想的钻机。泥浆泵：开始采用2台BW250/5。V型泥浆泵并联使用，排放效果不理想。后来改为Bw850型泥浆泵，适用于800m生产井。其它设备和机具有：SGZ-23m加重钻塔；4135型柴油机；φ73mm钻杆，φ159、105mm钻挺及各种配合接头，四翼三锥球齿钻头；自制108mm单作用双筒取心装置。
3 定向井钻具组合及措施
3.1 直井段
①钻具组合。1口直井：311.1mm钻头+159mm钻铤6柱+127mm钻杆。两口裸眼直井：215.9mm钻头+159mm钻铤6柱+127mm钻杆。上述直线段造斜前钻具组合用于造斜点较浅、地层稳定、不易造斜的情况。该结构在陕北群井施工中，挠度点偏差小（2°或更小），是一种理想的组合；
②工艺措施。钻井参数：钻压60～80kN，转数62～104r/min，泵量26～35L/s。见基岩轻压慢转，防止井斜。在基岩直段变径过程中，需要先吊装并更换定向组合钻具进行测斜。
3.2 动力钻具造斜段钻具组合及措施
①钻具组合。215.9mm钻头+165mm螺杆+2°弯接头+165mm无磁钻铤1根+159mm钻铤8柱+12mm钻杆；
②技术措施及效果。主要选择2°和2.5°弯头挠度。采用2°弯头增加坡度为2°～3°30m。钻井压力60～80kN，泵压3.5MPa，电机转速120～180r/min，泵排量28L/s。调整钻井液性能，控制含砂量。
3.3 转盘增斜段钻具组合及措施
①钻具组合。215.9mm钻头+214mm稳定器+165mm无磁钻铤1根+214mm稳定器+159钻铤8柱+127mm钻杆；
②技术措施及效果。增斜段技术参数：钻压140～160kN，转数60～85r/min，泵压2MPa，泵量28Ls。效果：一个单根回次造斜强度0.6°。全角变化率3°～4°100m。加强测量偏差、测井偏差、方位角的及时增大，如不能满足要求，必须及时采取适当措施。加强钻井液性能维护，提高防塌性能和携砂能力，全面净化钻孔。
3.4 稳斜段钻具组合及措施
①钻具组合。215.9mm钻头+159mm短钻铤+214mm稳定器+165mm无磁钻铤1根+159mm钻铤8柱+127mm钻杆；
②技术措施及效果。稳斜段技术参数：钻压140kN，转数125r/min，泵压2.5MPa。钻井压力作业三班一致，速度应均匀。加强偏差测量，防止急剧偏差和方位角变化。
4 常见问题及对策
首先，在定向井开采过程中，采用“全孔”钻具组合法时，无论是在第二次开孔后的垂直段还是在表土中，钻进过程中一旦发现岩层差异较大，或岩层变化频繁时，都要用一组扶正器扶正。应将其添加到原钻具组合方法的适当位置，并相互配合。它们之间的距离应在9-18m以内，具体数值应根据具体情况和钻井效率确定。
其次，选用的扶正器的外径应与钻头直径规格相匹配，两者的直接差不应超过3mm。
第三，钻井过程中一旦出现表层土厚度或偏差问题，技术人员可在钻具组合中增加非磁性钻铤，实现实时的偏差检测。
经过多年的生产实践，我们深刻认识到，只要設备匹配合理，选择喷嘴类型，合理使用牙轮钻头，做出正确的判断，提高牙轮钻头的使用寿命，加强钻具的合理组合，加强机场管理和R。宽松的经济合同责任制得到加强，即使合同价格较低，也能取得较好的经济效益。
参考文献：
[1]刘广志等.金刚石钻探手册[M].北京：地质出版社，1991.
[2]赵尔信，等.金刚石钻头与扩孔器[M].北京：地质出版社，1982.
基金项目：国家科技重大专项“渤海湾盆地济阳坳陷致密油开发示范工程”（编号：2017ZX05072）部分研究成果。
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