长庆油田分公司工程监督处
1 罗1区块地质概况
姬塬油田罗1油气勘探开采区域位于陕西省定边县、吴旗县，甘肃省环县、华池县与宁夏自治区盐池县境内。构造单元属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，区内地表属典型的黄土塬地貌，地势北高南低，沟壑纵横，地面海拔1350m～1850m，相对高差500m左右。
罗1井区位于鄂尔多斯盆地一级构造单元陕北斜坡之上，区域构造表现为一平缓的西倾单斜，倾角仅半度左右，平均坡降6～10m/km，在大单斜背景上发育了由差异压实作用形成的一系列由东向西倾没的低幅鼻状隆起，鼻状隆起轴线近于东西向，宽度近3km～5km。这些鼻隆构造与砂体配合，有利于油气的聚集，具备钻水平井的条件。
本区块实施的水平井井身结构为：φ346mm钻头×φ244.5mm表套+φ215.9mm钻头×φ139.7mm油套的井身结构，在该区块没有实施分支水平井，没有下技术套管，井身结构比较简单。
2 井眼轨迹控制技术
2.1 φ311.2mm井眼表层段
钻具组合：φ311.2mmPDC+630*410接头+411*430接头+φ172mm单弯螺杆(1°) + 431*460接头+φ165mm无磁钻铤 +φ165mm钻铤X9根 +φ127mm钻杆。该区域表层井深较浅，深度在230米-320米之间，在该井段采用复合钻进的方式钻进，钻井液采用白土系分散体系，钻进时严格控制钻压2-40KN，利用转盘高转速，轻压吊打有效的控制井斜，按照设计要求30m测斜一次，当井斜超过1.2度时及时采取滑动钻进5米左右进行纠斜，泵压控制在0-4MPa，控制排量，有效的提高表层段的机械钻速。
2.2 φ222.2mm井眼直井段
采用"四合一"钻具组合：φ222.2PDC+φ172单弯螺杆(1°) + φ165短钻铤DC+ φ213mmStab+φ165 MWD接头 +φ170 NMDC +φ170Dc +φ127HBDp +φ127Dp 为了提高施工效率，在水平井二开直井段采用"四合一"配合MWD无线测斜仪导向钻具，直井段井斜较小，机械钻速较高，起下钻次数少，大部分井1趟完钻，从已完井的水平井来看，在防斜快速钻方面进取得较好的效果。可以看出机械钻速都在27 m/h以上，最高达到48.11 m/h，最大井斜基本也控制在2度以内，造斜点井斜都小于2度。
技术难点：直井段的防碰防斜，由于该区块水平井井场部署大部分在都是丛式井，井网部署较密集，为了达到该地区注水效果的目的，往往每个井场一般是先实施注水井，在实施产建井，从而增加了防碰的难度。甚至有些井场部署两口水平井，再加水平井直井段较长，存在的防碰绕障的难度较大。在防斜上水平井在钻进中严格控制井斜不得超标，尤其控制在造斜点之前井斜角不得超过2度，以免给后续定向增斜带来不必要的麻烦。
3 钻井液性能优化
（1）事故经过：5月29日，下钻至井深2632.66米遇阻，接方钻杆划眼，发现划眼较为困难，井下蹩跳严重，停泵后，泵压缓慢下降，挂转盘，倒车现象严重。发现钻具上下活动只是伸长量，判断井下钻具卡死。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钻头位置2630.68米，钻头处井斜84度，地层：长7油页岩。长7斜深2499米 -2720米，段长221米，垂深2456.8-2503.47米，厚度46.67米，井斜自59.1度至90度。该段钻进时泥浆性能:密度1.07，粘度83，失水4，PH值10.5，泥饼0.2，含砂0.3，处理事故时多次调解钻井液性能，但最终没有能解卡，落鱼长度157.89米，最后填井侧钻，处理卡钻事故12天12小时。侧钻时，在该井段调整钻井液性能：密度1.23，粘度183，失水3.6，PH值11，较成功的掌握了该地层的特性，使井壁稳定最后顺利完井，也为其它水平井提供了技术保障。
（2） 原因分析
地质因素：罗平2井长7地层2499 -2720米（斜深），段长221米，垂深2456.8-2503.47米，厚度46.67米，井斜自59.1度至90度。该段岩性地质上称张家滩油页岩，灰黑色。该岩层性硬且脆，碳化程度低，受碰撞、摩擦、挤压易坍塌。罗平2井长7油页岩在钻进过程中，该层位的大小掉块一直很多，震动筛上2-3立方厘米的掉快很常见。
固控设备没有充分利用：该井队固控设备配备了2台振动筛，1台除砂器，1台除泥器，1台离心机。但是在钻进过程中并未有充分利用，除了两台振动筛工作外，其他固控设备几乎没有使用。而且从井里返出的泥浆量只有一少部分通过振动筛，其余通过直通闸门直接进入循环罐。使用泥浆罐循环时，并没用使泥浆得到充分净化，造成泥浆固相含量过高，形成混浆泵入井里，形成恶性循环。
泥浆性能：罗平2井直井段采用的是聚合物体系，从2205米开始用三磺泥浆。虽然泥浆密度按设计要求执行，但是在钻进过程中，振动筛上掉块较多（在清理锥形罐时，有鸡蛋大小的掉块），没有及时调整泥浆性能采取有效的防塌措施。从处理卡钻事故过程中可以看出是井壁垮塌造成的。
钻井工艺：由于从造斜段开始执行打完一个单根后要划眼一次的措施，在钻进过程中，没有出现托压，粘卡等现象，所以在钻完第二增斜段后，没有进行短程起下钻。在今后施工过程中应适当采取短程起下钻措施，防止井眼出现岩屑床。
思想上重视程度不够：在发生异常情况时，没有及时停止作业，进行分析，制定措施。在第一次开始大段划眼很困难时，没有及时认识到问题的严重性，没有停下来分析清楚原因，只是简单的匆匆循环2小时，就继续开始下钻。缺乏对井下事故的及时判断处理的能力，思想上麻痹大意。
4 认识及建议
（1）在罗1区的水平井施工中，大家进行了多次的交流，全面考虑各个环节的重点，在轨迹控制中做到多预算，勤观察LWD反映的井斜、方位，即使有时摆工具面滑动钻进一米，做到轨迹基本沿设计线钻进。
（2）现场施工地质、工程密切配合及时掌握井区地质构造，对油层厚度和详细分析各构造层是否增/降斜、增/降方位，钻进时及时调整工具面，优化井身轨迹曲线。
（3）控制第一造斜率优化井眼轨迹，加强钻井液性能提前转化，稳定井壁，提高电测一次成功率。
参考文献：
[1]王东伟，王翔等.罗平7水平井钻井技术[J].石油钻采工艺，2012，5：25-27。
[2]苏义脑，水平井井眼轨道控制.石油工业出版社，2007年。
论文作者:马永峰
论文发表刊物:《科技尚品》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/18
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