開(kāi)鉆新工藝介紹及其優(yōu)越性分析符新濤 張秦川 陸明（中國(guó)石油化工集團(tuán) 上海海洋石油勘探開(kāi)發(fā)公司，上海 200120）摘 要：文章主要介紹勘探二號(hào)（自升式鉆井平臺(tái)）在BZ34-1W-1D 井作業(yè)中采用的

開(kāi)鉆新工藝介紹及其優(yōu)越性分析

符新濤 張秦川 陸明

（中國(guó)石油化工集團(tuán) 上海海洋石油勘探開(kāi)發(fā)公司，上海 200120）

摘 要：文章主要介紹勘探二號(hào)（自升式鉆井平臺(tái)）在BZ34-1W-1D 井作業(yè)中采用的一二開(kāi)合并鉆進(jìn)的開(kāi)鉆新工藝，并對(duì)新工藝與傳統(tǒng)工藝對(duì)比分析，找出新工藝存在的優(yōu)越性，以及使用新工藝的必要條件和技術(shù)要點(diǎn)，以便達(dá)到推廣的目的。

關(guān)鍵詞：開(kāi)鉆新工藝；傳統(tǒng)工藝；優(yōu)越性；推廣

一 引言

BZ34-1W-1D 井是勘探二號(hào)在渤海“渤中34-1”油田為中海油天津分公司鉆探的一口油氣滾動(dòng)評(píng)價(jià)斜井。該井的鉆探，是為了落實(shí)位于渤海南部海域黃河口凹陷的“渤中34-1”油田中的BZ34-1-1井區(qū)的儲(chǔ)量規(guī)模。在該井的鉆探過(guò)程中，采用了將傳統(tǒng)一、二開(kāi)合并鉆進(jìn)的開(kāi)鉆新工藝，即采用444.5mm 鉆頭將傳統(tǒng)的一開(kāi)和二開(kāi)井眼一次鉆成，而后下部下入339.7mm 套管，上部由變徑套管短節(jié)變徑后，完成508.0mm 表層套管 的下入。該井于2010年4月6日16：00開(kāi)鉆，4月7日07:45一開(kāi)完鉆。4月7日22:00一開(kāi)固井作業(yè)順利完成宣告了這種新工藝的成功。稱(chēng)之為新工藝不僅在于本井一二開(kāi)合并鉆進(jìn)，更在于使用444.5mm 鉆頭鉆出的井眼下入508.0mm 表層套管這種值得稱(chēng)道的大膽嘗試。

為了推廣新工藝的使用，和為了大家更好地借鑒新工藝在BZ34-1W-1D 井取得成功的經(jīng)驗(yàn)，本文將該井一開(kāi)完成的全過(guò)程和具體作業(yè)內(nèi)容呈現(xiàn)給大家并分析總結(jié)新工藝在諸多方面存在的優(yōu)越性。

二 新工藝的具體實(shí)施過(guò)程

一開(kāi)的鉆具組合：444.5mm PDC BIT 228.6mm浮閥 2根 228.6mm DC 731×630配合接頭 444.5mm扶正器 7根203.2mmDC 203.2mm

（F/J JAR）（撓性接頭和震擊器） 631×410配合接頭 14根127.0mmHWDP 127.0mm DP。

鉆具下探泥面46.60m 后，吊測(cè)單點(diǎn)，測(cè)斜數(shù)據(jù)0.4°@44m。

在鉆進(jìn)到井深87米前的上部井段時(shí)，鉆壓控制在0.5～1 t，泥漿泵排量控制在4200～4400L/min之間，泵壓顯示為4～6MPa 之間，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速控制在100～120r/min之間，扭矩基本在1～4kN.m 之間。每柱要求劃眼3～4遍，每柱掃稠漿6m 3。

鉆進(jìn)87米到506.5米井段時(shí)，鉆壓控制在1～3 t，泥漿泵排量仍然控制在4200～4400L/min之間，泵壓顯示為6～11MPa 之間，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速控制在60～100r/min之間，扭矩基本在3～6kN.m 之間。每鉆進(jìn)一柱劃眼一次，根據(jù)劃眼時(shí)參數(shù)的變化確定是否增加劃眼次數(shù)，每鉆進(jìn)兩柱掃稠漿6m 3。

根據(jù)井深設(shè)計(jì)和套管的具體丈量長(zhǎng)度，該井一開(kāi)鉆深到506.5米完鉆，循環(huán)40分鐘，然后替入20m 3稠漿攜砂。隨后短起至泥面以下10米，下鉆，探到12米沉砂，開(kāi)泵劃眼到井底。在循環(huán)40分鐘，替入20m3稠漿攜砂，井內(nèi)墊稠漿100m 3。

投測(cè)單點(diǎn)。起鉆至井口，回收單點(diǎn)測(cè)斜儀，測(cè)斜數(shù)據(jù)：0.5°@504m。 下入套管組合： 36根339.7mm 套管 一根變徑短節(jié) ＋ 6根508.0mm 套管。下入深度：504.4m 。下套管順利，用時(shí)3.5小時(shí)。

固井作業(yè)：首先注先行水3.18m 3；而后注密度為1.58g/cm3，附加量為200的領(lǐng)漿66.07m 3 ；再注密度為1.90g/cm3，附加量為100的尾漿22.05m 3；最后

固井泵頂替稠膨潤(rùn)土漿8m 3、海水36.13m 3，將水泥漿頂替至469.91m 。放壓，無(wú)回流，固井結(jié)束。

三 新工藝的優(yōu)越性分析

新工藝的優(yōu)越性是針對(duì)傳統(tǒng)工藝來(lái)說(shuō)的，因此我們首先對(duì)兩種工藝的詳細(xì)施工工序羅列出來(lái)，然后再通過(guò)對(duì)比來(lái)發(fā)現(xiàn)新工藝的優(yōu)越性。

傳統(tǒng)工藝施工工序：

1. 組合一開(kāi)鉆具，通常為660.4mm 引領(lǐng)鉆頭 762.0mm 擴(kuò)眼器 3根203.2mmDC 203.2mm (F/J JAR) （撓性接頭 震擊器） 配合接頭 5根127.0mmHWDP 。

2. 一開(kāi)鉆進(jìn)，使用海水作為鉆井液。

3. 處理井眼，起鉆。

4. 下609.6mm 套管前準(zhǔn)備工作。

5. 下609.6mm 套管。

6. 下固井內(nèi)管柱，安裝循環(huán)頭、固井管線，對(duì)固井管線試壓。

7. 一開(kāi)固井。

8. 套管座底后拆固井管線、循環(huán)頭，起出固井內(nèi)管柱。

9. 在船井區(qū)固定609.6mm 套管，割、甩609.6mm 導(dǎo)管，制作泥漿返出口及灌漿口。

10. 組合二開(kāi)鉆具，通常為：444.5mmPDC 鉆頭 配合接頭 2根203.2mmDC 444.5mm扶正器 浮閥短節(jié) 4根203.2mm DC

203.2mm （F/J JAR）（撓性接頭和震擊器） 配合接頭 14根

127.0mmHWDP 。

11. 鉆水泥塞及套管附件。

12. 二開(kāi)鉆進(jìn)，使用泥漿做鉆井液。

13. 處理井眼，起鉆。

14. 拆泥漿返出口，割、甩609.6mm 導(dǎo)管。

15. 下339.7mm 套管前準(zhǔn)備工作。

16. 下339.7mm 套管。

17. 連接水泥頭及固井管線，小排量打通后循環(huán)，對(duì)固井管線試壓。

18. 二開(kāi)固井。

19. 拆固井管線、水泥頭。

20. 在609.6mm 套管和339.7mm 套管之間下47.6mm 小油管，沖洗該環(huán)空內(nèi)的返出過(guò)高的水泥漿（目的是防止兩層套管之間在泥面以下10米左右的以上部分被水泥固牢而不利于將來(lái)的井口回收）。沖洗完畢后，起出小油管。

21. 割、甩339.7mm 套管。

22. 精割、打磨339.7mm 套管；安裝346.1mm 套管頭，擠入密封脂，對(duì)套管頭試壓；焊接套管頭支撐肋板。

23. 安裝防噴器組和泥漿回流管，連接壓井、節(jié)流管線及防噴器和節(jié)流壓井閥的控制管線。

BZ34-1W-1D 井采用的新工藝工序

1. 組合一開(kāi)鉆具（鉆具組合在上文中已列出）。

2. 一開(kāi)鉆進(jìn)，使用海水作為鉆井液。

3. 處理井眼，起鉆。

4. 下套管前準(zhǔn)備工作。

5. 下套管（套管組合在上文中已列出）。

6. 連接循環(huán)頭及固井管線，小排量打通后，對(duì)固井管線試壓。

7. 一開(kāi)固井。

8. 拆固井管線及水泥頭。

9. 候凝，在船井區(qū)固定套管頭。

10. 用頂驅(qū)倒開(kāi)位于船井區(qū)的508.0mm 套管循環(huán)頭，安裝539.8mm 套管頭和346.1mm 套管頭。

11. 安裝防噴器組和泥漿回流管，連接壓井、節(jié)流管線及防噴器和節(jié)流壓井閥的控制管線。

通過(guò)對(duì)兩種施工工序的對(duì)比，列舉出新工藝相對(duì)于傳統(tǒng)工藝在工序上存在的7個(gè)優(yōu)越性：

a 、少組合一次鉆具。在傳統(tǒng)工藝的工序中可以看到傳統(tǒng)的一開(kāi)、二開(kāi)鉆具組合還是有很大的差別，并不只是更換一個(gè)鉆頭那么簡(jiǎn)單。

b 、少一次井眼處理。有的井在處理井眼上還是相當(dāng)復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的。 c 、少一次下套管工序。

d 、少一次固井。

e 、少一次割、甩套管。

f 、少制作一次井口。傳統(tǒng)工藝二開(kāi)采用泥漿循環(huán)，需要在表層套管上制作泥漿返出口及灌漿口，而井口制作前都要把長(zhǎng)出來(lái)的套管割除后吊下鉆臺(tái)，吊到工作船上，運(yùn)回基地。而新工藝是一二開(kāi)合并鉆進(jìn)，采用海水循

環(huán)，省去此類(lèi)麻煩。

g 、省去在表層套管和339.7mm 套管之間下47.6mm 小油管來(lái)沖洗兩套管間的水泥漿這道工序。

h 、還節(jié)省一次套管回收程序。前面只羅列到安裝防噴器之前的工序，其實(shí)在一口探井結(jié)束后井口基本都要回收，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝多下了一層套管，那么回收時(shí)自然又多了一次。

每少一套程序不僅僅意味著時(shí)間的節(jié)省、工人勞動(dòng)強(qiáng)度的降低及對(duì)工序密切關(guān)注著的人們精力消耗的減少，同時(shí)還伴隨著材料的節(jié)約，譬如：少一次井眼處理就少用大量泥漿材料；少下一次套管就少用幾十米套管；少一次固井就節(jié)約大量固井材料；少一次割、甩套管和制作井口就少損耗一根套管。另外在每道工序前后的過(guò)渡和連接也同樣存在著耗時(shí)、耗材、耗費(fèi)精力等各種各樣的消耗。當(dāng)然也不能不考慮到每多一個(gè)環(huán)節(jié)，就多一個(gè)環(huán)節(jié)的風(fēng)險(xiǎn)。

如果單用文字來(lái)描述在說(shuō)服力上顯得蒼白，那么就用表1中的數(shù)據(jù)說(shuō)話。該表是勘探二號(hào)近年來(lái)在渤海海域?yàn)橹泻Ｓ吞旖蚍止俱@探的幾口井，為了增加可比性，在該表中列出從開(kāi)鉆到開(kāi)始安裝防噴器作業(yè)用時(shí)。

從《BZ34-1W-1D 井與其它井的用時(shí)比較表》中不難看出： BZ35-2-3井和QHD35-4-3井二開(kāi)完鉆井深雖然與采用新工藝只用一開(kāi)完鉆的BZ34-1W-1D 井的井深基本相同，但在作業(yè)時(shí)間上卻分別多出21.25小時(shí)和12.25小時(shí)，多出時(shí)間分別達(dá)63、36。對(duì)于真正意義上的“時(shí)間就是金錢(qián)”的海洋石油鉆井來(lái)說(shuō)，多用的十幾個(gè)小時(shí)甚至三十幾個(gè)小時(shí)就意味著以百萬(wàn)計(jì)的資金的損失。

BZ34-1W-1D 井與其它井的用時(shí)比較表 Tab. Time between BZ34-1W-1D and other wells

為了更直觀地看出BZ34-1W-1D 井所采用工藝的優(yōu)越性，請(qǐng)下圖。

BZ34-1W-1D井與其它井的用時(shí)比較圖

Chart Time between BZ34-1W-1D and other wells

90

從開(kāi)鉆到開(kāi)始安裝防噴器的實(shí)際用時(shí)（h ）

80706050403020100

BZ34-1W-1D

BZ29-4S-1

SZ36-1S-1

BZ35-2-3

QHD35-4-3

QHD29-2-3

QHD29-2-4

CFD18-2N-1

井名

四 在自升式鉆井平臺(tái)使用新工藝的必要條件和技術(shù)要點(diǎn)

通過(guò)前面的詳細(xì)對(duì)比分析，新工藝的優(yōu)越性躍然紙上，然而并非在任何條件下都是可以采用新工藝的。如果條件不滿足而一味追求新工藝不免會(huì)適得其反。下面就將使用新工藝的必要條件列舉出來(lái)供大家分享。

必要條件一、一開(kāi)初期鉆進(jìn)的幾十米地層必須是軟質(zhì)地層。要在444.5mm 鉆頭打出的井眼內(nèi)下入508.0mm 套管，那么地層一定是能夠用高速射流和鉆頭的摔擺就能破壞的才行。BZ34-1W-1D 井位位于黃河沖積區(qū)域，滿足該條件。

必要條件二、如果井位處的海水較深時(shí)，鉆臺(tái)下有能夠產(chǎn)生足夠張力的裝置。我們注意到，新工藝使用508.0mm 表層套管代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的609.6mm 套管（以前使用762.0mm 套管），在套管變細(xì)的同時(shí)，管壁也相應(yīng)變薄，那么套管的支撐能力和抗擊海流的能力都會(huì)大幅下降，這時(shí)候需要一個(gè)張緊力，不但要平衡和該套管頭連接的防噴器重量，還要分擔(dān)套管上部的重量，防止套管在海流和自重的雙重作用力下發(fā)生變形?？碧蕉?hào)雖然沒(méi)有張緊裝置，但防噴器行吊能夠代替張緊裝置，起到這種作用。

必要條件三、如果井位的海水較深時(shí)，不能保留井口。保留井口時(shí)，只是表層套管獨(dú)自直立在海水中，這時(shí)對(duì)套管的剛性要求比較高。

前面論述了新工藝相對(duì)于傳統(tǒng)工藝存在很多優(yōu)越性，也給出了三條使用新工藝的三個(gè)必要條件，但是如果在鉆井過(guò)程中沒(méi)有很好的控制鉆井參數(shù)，就會(huì)出現(xiàn)套管下入失敗的問(wèn)題，如果這樣就事倍功半，得不償失。下面把使用新工藝鉆進(jìn)準(zhǔn)備下入508.0mm 表層套管的井段時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)和大家分享。

技術(shù)要點(diǎn)一、鉆進(jìn)該井段時(shí)，頂驅(qū)轉(zhuǎn)速要比傳統(tǒng)工藝高。高轉(zhuǎn)速可以增加鉆頭的摔擺力，利用鉆頭的摔擺實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔的目的。

技術(shù)要點(diǎn)二、鉆進(jìn)該井段時(shí)，泥漿泵排量要盡可能大一點(diǎn)，利用射流的沖刷同樣可以達(dá)到擴(kuò)孔的目的。

技術(shù)要點(diǎn)三、鉆進(jìn)該井段時(shí)，要控制鉆壓，要采用通常所說(shuō)的“吊打”。雖然傳統(tǒng)工藝基本上也是采用“吊打”，但新工藝要求鉆壓更小，要控制在傳統(tǒng)工藝的一半為佳。這樣做既能保證井眼的垂直，又能讓鉆頭跟上部井段接觸更多的時(shí)間，擴(kuò)孔效果更好。

技術(shù)要點(diǎn)四、鉆進(jìn)該井段時(shí)，要增加劃眼次數(shù)。劃眼既可以再次擴(kuò)眼，又能使井眼規(guī)則和通常。

五 結(jié)束語(yǔ)

本文所述的新工藝是在海洋自升式鉆井平臺(tái)—勘探二號(hào)上實(shí)施完成的，因此后面的描述及優(yōu)越性分析、必要條件等都不可避免的包含著自升式平臺(tái)鉆井的要素及痕跡，但是新工藝的優(yōu)越性是共性的，只要剔除這些因素，根據(jù)各自實(shí)際的作業(yè)情況，進(jìn)行吸收和優(yōu)化，也可以將新工藝推廣到半潛式鉆井平臺(tái)和陸地。

Introduction of new spud-in technology and analysis of its advantage

Fu xin-tao Zhang qin-chuan Lu ming

(Shanghai Offshore Petroleum Exploration & Development corp.，SINOPEC ，Shanghai 200120，China ) Abstract ：The paper introduce the new spud-in technology at BZ34-1W-1D well

drilled by KANTAN Ⅱ（Jack up ），and search for the advantage in the new technology by means of contrasting between the new and the conventional technology. For the purpose to popularize the new technology, the article gives the requirement and the key to use the new technology.

Key words：new spud-in technology ；conventional technology ；advantage ；to popularize

作者簡(jiǎn)介：符新濤（1969—），男，高級(jí)工程師，1994年畢業(yè)于石油大學(xué)（華東）機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事鉆井平臺(tái)管理工作。