強致斜地層井斜控制技術(shù)中側鉆糾斜鉆進(jìn)情況

  主孔鉆進(jìn)到2982. 12m時(shí)，井斜角由2760m井深處的8.29°（方位角294°）增加到2935m井深處的16. 35°（方位角308°），井斜快速發(fā)展，糾斜勢在必行。糾斜作業(yè)有取心鉆進(jìn)井底糾斜、全面鉆進(jìn)井底糾斜和回填側鉆糾斜等三種方案。
 
  (1)采用金剛石取心鉆頭、短巖心管和螺桿馬達直接在井底進(jìn)行取心鉆進(jìn)的糾斜施工，具有不丟失巖心且巖心連續的優(yōu)點(diǎn)。但存在糾斜能力弱，經(jīng)驗不成熟，在如此強的地層造斜趨勢下，很難奏效；并且取心鉆具上配彎外管（彎接頭）螺桿馬達后，鉆頭軸心線(xiàn)偏移過(guò)大，鉆具下鉆困難；同時(shí)不能解決已有井眼的井身質(zhì)量問(wèn)題。
 
  (2)采用金剛石全面鉆頭或牙輪鉆頭直接在井底進(jìn)行糾斜施工，具有較好的經(jīng)濟性。但要丟失一部分巖心，并且不能解決已有井眼的井身質(zhì)量問(wèn)題。
 
  (3)采用回填側鉆糾斜施工，具有較高的可靠性、不丟失巖心、解決已有井眼的井身質(zhì)量問(wèn)題的等優(yōu)點(diǎn)。但要造成部分工作量的重復，經(jīng)濟性較差。
 
  經(jīng)綜合考慮，采用回填側鉆進(jìn)行糾斜施工。
 
  1．側鉆點(diǎn)的選擇。
 
  2500～2750m井段井斜角基本穩定在8°～9°之間，方位角緩慢增加，井徑基本穩定。
 
  在2740～2760m井段鉆孔自然降斜，在該段中下部2753—2756m井眼超徑、最大達319mm。而2760m井深以下鉆孔自然增斜。在2749m井深附近的巖石為含石榴二云斜長(cháng)片麻巖，MH120 (2742. 43-2751. 62m)、MH121  (2751. 62～2761. 13m)兩個(gè)螺桿馬達液動(dòng)錘提鉆取心鉆進(jìn)回次的平均機械鉆速分別為1. 72m/h和1.96m/h，巖心采取率分別為100. 0%和99. 7%，巖石基本完整。因此，側鉆點(diǎn)選擇在2749m井深處。
 
  2．人工井底建立。
 
  采用光鉆鋌鉆具注水泥漿，候凝后用牙輪鉆頭掃至2748. OOm，再用取心鉆具取水泥塞樣，檢查側鉆點(diǎn)水泥塞質(zhì)量。
 
  3．側鉆糾斜施工情況。
 
  1) 2749. 00～2758. 00m同徑側鉆鉆進(jìn)。
 
  首先采用Φ157mm天然金剛石表鑲鉆頭進(jìn)行同徑側鉆。開(kāi)始鉆進(jìn)時(shí)為了能夠在井底偏出新的井眼，采用了較低的鉆壓(5kN)；后期鉆壓達40kN，但機械鉆速很低，幾乎不進(jìn)尺，起鈷?；卮芜M(jìn)尺3. 05m，機械鉆速0. 45m/h，鉆頭的側刃和邊刃嚴重磨損，而鉆頭的底刃幾乎沒(méi)有磨損(圖11-13b)。
 
  換Φ158. 8mm牙輪鉆頭，在鉆具組合中去掉穩定器，并選用1°單彎螺桿馬達。鉆進(jìn)中，雖然鉆壓較低，但進(jìn)尺較快，鉆進(jìn)4. 29m后起鉆。
 
  再換回Φ157mm表鑲鉆頭（孕鑲鉆頭未到貨），并去掉鉆具組合中的鉆鋌，鉆進(jìn)一回次。
 
  前三個(gè)回次的側鉆鉆進(jìn)，井口上返泥漿內的固體顆?；緸樗?，沒(méi)有側出新孔。采用Φ158mm孕鑲金剛石鉆頭側鉆鉆具組合下鉆，三次下鉆都是遇阻，遇阻點(diǎn)分別為2187m、2218m和2358m。
 
  2) 2758. 00～2771. 35m小徑側鉆鉆進(jìn)。
 
  采用Φ140mm孕鑲金剛石鉆頭進(jìn)行小徑側鉆。鉆進(jìn)初期，嚴格控制鉆壓，而且鉆壓給進(jìn)穩定，鉆壓基本保持在okN左右。鉆進(jìn)6.7m（井深2764. 70m，純鉆時(shí)間25小時(shí)50分）后，增加鉆壓到20kN，機械鉆速沒(méi)有快速上升，表明鉆頭已經(jīng)大部分進(jìn)入巖層中。鉆進(jìn)后期井口返漿內的固相顆?；旧鲜菐r屑。鉆進(jìn)至井深2769. 59m．加大鉆壓已無(wú)進(jìn)尺，將鉆具提離井底一定距離，下放不到原位提鉆。鉆頭中心死點(diǎn)擴大，磨出一個(gè)約Φ20mm×20mm的盲孔外側刃金剛石層基本磨平。進(jìn)尺11. 59m，機械鉆速0. 28m/h。
 
  采用隨鉆測斜儀測斜，井斜角由開(kāi)始側鉆時(shí)的8.2°降到6.2°，方位角穩定在291°～294。之間（老井眼該段方位角為292°～296°），在2769. 59m井深處薪老眼的軸線(xiàn)相距約253. 4mm，新老井眼之間的巖石楔厚約lOlmm(此處老井眼井徑164. 7mm)；在2767m井深處新老井眼的軸線(xiàn)相距約157. 5mm，新老井眼基本脫離(157.5 -164. 5/2 -140/2—5.25mm)。
 
  采用帶導向的Φ107mm孕鑲鉆頭擴孔鉆進(jìn)，從2758. OOm擴至2769. 19rn，平均機械鉆速1.24m/h。
 
  采用Φ157mm孕鑲鉆頭取心鉆進(jìn)，從2769. 19m取心鉆進(jìn)至2771. 35m，進(jìn)尺2.16m，機械鉆速0. 48m/h，巖心采取率81. 0%。
 
  3) 2771. 35～2942. llm牙輪鉆頭降斜鉆進(jìn)。
 
  2771. 35-- 2797. Olm采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0.5°單彎螺桿馬達降斜鉆進(jìn)，進(jìn)尺25. 66m，機械鉆速0．94m,/h。隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜角沒(méi)有大的變化，方位角降了近15°。
 
  2797. 01～2812. 03m采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0. 75°單彎螺桿馬達降斜鉆進(jìn)，進(jìn)尺10. 02m，機械鉆速1.09m/h。隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜甬降了2。，方位角降了近5°。
 
  2850. 01～2866. 40m采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0. 75°單彎螺桿馬達（加焊11mm厚的墊塊）雙回轉鉆進(jìn)(螺桿馬達121r/min+轉盤(pán)20r/min)，進(jìn)尺16. 39m，機械鉆速1.04m/h。2866. 40--2888. 79m采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0. 75。單彎螺桿馬達（加焊llmm厚的墊塊）降斜鉆進(jìn)(鉆具組合如表11-8)，進(jìn)尺22. 39m，機械鉆速1.10m/h?？傔M(jìn)尺38. 78m，平均機械鉆速1.07m/h。隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜角開(kāi)始基本穩定、后期逐漸增加到4.8°，方位角開(kāi)始也基本穩定、后期逐漸增加到280°。
 
  2888. 79～2907. 70m、  2907. 70～2922. 23m兩個(gè)井段均采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0. 75°單彎螺桿馬達（加焊llrnm厚的墊塊）降斜鉆進(jìn)，分別進(jìn)尺18. 9lm和14. 53m，機械鉆速分別為0．76m/h和0．85m/h.隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜角不降反增，方位角增加(圖11-22)。
 
  2922. 23～2942. 11m采用Φ158. 8mm牙輪鉆頭+1°單彎螺桿馬達（加焊17mm厚的墊塊）降斜鉆進(jìn)，進(jìn)尺l9.88m，機械鉆速o．93m/h。隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜角稍有降低，方位角基本穩定。
 
  4) 2942.11～2974. 59m孕鑲金剛石鉆頭降斜鉆進(jìn)。
 
  采用Φ158mm孕鑲鉆頭+0. 75。單彎螺桿馬達（加焊17mm厚的墊塊）下鉆，至2350m井深遇阻，劃眼擴孔過(guò)程中頻繁憋泵蹩鉆，劃眼擴孔至2364. 55m起鉆。
 
  采用Φ158. 6mm修孔器鉆具組合修孔鉆進(jìn)，從2374. 22m井深處修劃眼至2942m。
 
  2942. 11～2952. 96m采用Φ158mm孕鑲鉆頭+0. 75。單彎螺桿馬達（加焊17mm厚的墊塊）降斜鉆進(jìn)，在井深2952. 96m處調整工具面、活動(dòng)鉆具時(shí)上提遇卡。
 
  上提90t(鉆具懸重60t)、下壓6t，未解卡。多次上提lOOt、放空懸重未解卡，轉動(dòng)鉆具，循環(huán)正常。上提102t、瞬時(shí)下壓8t，恢復原懸重，鉆頭解卡。進(jìn)尺10. 85rn，機械鉆速0．41m/ho隨鉆測斜儀測斜顯示：井斜角不降反增，方位角增加10°。
 
  采用+158mm孕鑲鉆頭+1。單彎螺桿馬達+Φ156mm上穩定器下鉆下鉆離井底2m開(kāi)姍【力增大，泵壓正常。下壓4～8t，上提4～17t反復活動(dòng)鉆具至井底Im難以再下入，起鉆。
 
  2952. 96～2956. 9lm采用Φ158mm孕鑲鉆頭+1。單彎螺桿馬達（加焊17mm厚的墊塊）降斜鉆進(jìn)（鉆具組合如表11-9，鉆具組合去掉上穩定器），鉆進(jìn)到2956. 9lm，活動(dòng)鉆具遇卡、憋泵，起鉆。隨鉆頭取上了小巖心，進(jìn)尺3.95m，機械鉆速10．34m/h_2956. 91～2961. 9lm采用Φ140mm孕鑲鉆頭+l°單彎螺桿馬達降斜鉆進(jìn)（鉆具組合如表11-9），鉆進(jìn)到2961. 9lm，活動(dòng)鉆具遇卡、憋泵，起鉆。鉆頭的一半胎體掉人井內，進(jìn)尺5．OOm，機械鉆速0.48m/h。
 
  采用帶導向的Φ157mm孕鑲鉆頭擴孔鉆進(jìn)，從2956. 91m擴至2761. 03m．平均機械鉆速1.0：3m/h。
 
  采用Φ158. Smm修孔器鉆具組合修孔鉆進(jìn)，從2495m井深處修劃眼至2961. 38m。
 
  采用Φ157mm孕鑲取心鉆頭下鉆，距井底6m劃眼，劃眼至距井底0．37m憋泵、卡鉆。反復劃眼至2961. 85m，起鉆。鉆頭10塊胎體脫落井內。
 
  采用帶撈杯的≠156mm磨鞋磨井底，自2961. 68～2961. 91,循環(huán)、靜止打撈各4次。從2961. 9lm磨進(jìn)到2961. 95m，起鉆。磨鞋外徑155. 5mm，撈出小碎塊約1.5kg。
 
  2961. 91～2970. 54m采用Φ157mm孕鑲取心鉆頭取心鉆進(jìn)兩回次，分別進(jìn)尺5. OOm和3.59m，機械鉆速分別為2.02m/h和1.08m/h，巖心采取率分別為52. 0%和45. 1%。
 
  采用Φ140mm孕鑲鉆頭+1。單彎螺桿馬達下鉆，距離井底om開(kāi)泵，立壓迅速上升至8.5MPa，活動(dòng)鉆具不回壓，起鉆。定向接頭以下，被沉砂堵住。
 
  2970. 54～2974. 59m采用Φ140mm孕鑲鉆頭+1。單彎螺桿馬達降斜鉆進(jìn)降斜鉆進(jìn)，鉆進(jìn)至2974. 59m，因雷雨斷電，測斜儀發(fā)生故障，起鉆。進(jìn)尺4.05m，機械鉆速0. 30m/h。
 
  4．側鉆糾斜鉆進(jìn)效果。
 
  側鉆糾斜鉆進(jìn)15個(gè)回次（另下鉆遇阻等6次），總進(jìn)尺215. 20m，平均機械鉆速0.69m/h。使用了0.5°、0. 75°、1°三種角度的單彎5L2120×7螺桿馬達，在傳動(dòng)軸上沒(méi)有安裝下穩定器，部分螺桿馬達焊接了厚度不等(6mm、llmm、16. 5mm、17mm)的墊塊，上穩定器使用較少。15個(gè)鉆進(jìn)回次中有8種單彎SL2120X7螺桿馬達結構形式。
 
  鉆頭使用了Φ157mm天然金剛石表鑲鉆頭、Φ158. 8mm牙輪鉆頭和孕鑲金剛石鉆頭，其中孕鑲鉆頭有Φ158mm和Φ140mm三種直徑規格。孕鑲金剛石鉆頭在底唇中心部位采用了壓碎面和中心孔兩種結構克服中心“死點(diǎn)”，在底唇和側刃采用了小圓?。ń苯牵┖痛髨A弧過(guò)渡兩種  側鉆成功的鉆具組合是Φ140mm孕鑲金剛石鉆頭+1。單彎SL2120×7螺桿馬達（加焊6mm厚的墊塊）+Φ120mm定向接頭+Φ104mm無(wú)磁鉆鋌+姐56mm螺旋穩定器+Φ89mm鉆桿(井段2758. 00～2769. 59m)。
 
  降斜成功的鉆具組合是Φ158. 8mm牙輪鉆頭+0. 75。單彎SL2120X7螺桿馬達（加焊16. omm厚的墊塊）+Φ120nm定向接頭十Φ104mm無(wú)磁鉆鋌+Φ120mm鉆鋌×7根+Φ89mm鉆桿(井段2797. 01～2812. 03m)。
 
  從在硬巖和+157mm口徑中側鉆（糾斜）鉆進(jìn)施工情況來(lái)看：①應采用小徑孕鑲金剛石鉆頭側鉆新井眼；②單彎螺桿馬達的結構彎角在滿(mǎn)足下鉆的情況不宜小，在下穩定器安裝方式上采用加焊墊塊的結構較合理（滿(mǎn)足下鉆的要求）；③降斜到小井斜角情況下不宜再繼續降斜，而應采取穩斜技術(shù)措施；④在硬巖強制斜地層不宜長(cháng)井段糾斜。