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

開鉆新工藝介紹及其優(yōu)越性分析

符新濤 張秦川 陸明

（中國石油化工集團 上海海洋石油勘探開發(fā)公司，上海 200120）

摘 要：文章主要介紹勘探二號（自升式鉆井平臺）在BZ34-1W-1D 井作業(yè)中采用的一二開合并鉆進的開鉆新工藝，并對新工藝與傳統(tǒng)工藝對比分析，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，以便達到推廣的目的。

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

一 引言

BZ34-1W-1D 井是勘探二號在渤?！安持?4-1”油田為中海油天津分公司鉆探的一口油氣滾動評價斜井。該井的鉆探，是為了落實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)的儲量規(guī)模。在該井的鉆探過程中，采用了將傳統(tǒng)一、二開合并鉆進的開鉆新工藝，即采用444.5mm 鉆頭將傳統(tǒng)的一開和二開井眼一次鉆成，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開鉆，4月7日07:45一開完鉆。4月7日22:00一開固井作業(yè)順利完成宣告了這種新工藝的成功。稱之為新工藝不僅在于本井一二開合并鉆進，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，本文將該井一開完成的全過程和具體作業(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 新工藝的具體實施過程

一開的鉆具組合：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，吊測單點，測斜數(shù)據(jù)0.4°@44m。

在鉆進到井深87米前的上部井段時，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87米到506.5米井段時，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。每鉆進一柱劃眼一次，根據(jù)劃眼時參數(shù)的變化確定是否增加劃眼次數(shù)，每鉆進兩柱掃稠漿6m 3。

根據(jù)井深設(shè)計和套管的具體丈量長度，該井一開鉆深到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。

投測單點。起鉆至井口，回收單點測斜儀，測斜數(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3.5小時。

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

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

三 新工藝的優(yōu)越性分析

新工藝的優(yōu)越性是針對傳統(tǒng)工藝來說的，因此我們首先對兩種工藝的詳細施工工序羅列出來，然后再通過對比來發(fā)現(xiàn)新工藝的優(yōu)越性。

傳統(tǒng)工藝施工工序：

1. 組合一開鉆具，通常為660.4mm 引領(lǐng)鉆頭 762.0mm 擴眼器 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. 一開鉆進，使用海水作為鉆井液。

3. 處理井眼，起鉆。

4. 下609.6mm 套管前準備工作。

5. 下609.6mm 套管。

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

7. 一開固井。

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 導管，制作泥漿返出口及灌漿口。

10. 組合二開鉆具，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. 二開鉆進，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 導管。

15. 下339.7mm 套管前準備工作。

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)，對固井管線試壓。

18. 二開固井。

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. 組合一開鉆具（鉆具組合在上文中已列出）。

2. 一開鉆進，使用海水作為鉆井液。

3. 處理井眼，起鉆。

4. 下套管前準備工作。

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，對固井管線試壓。

7. 一開固井。

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。

通過對兩種施工工序的對比，列舉出新工藝相對于傳統(tǒng)工藝在工序上存在的7個優(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、二開鉆具組合還是有很大的差別，并不只是更換一個鉆頭那么簡單。

b 、少一次井眼處理。有的井在處理井眼上還是相當復雜和耗費時間的。 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出來的套管割除后吊下鉆臺，吊到工作船上，運回基地。而新工藝是一二開合并鉆進，采用海水循

環(huán)，省去此類麻煩。

g 、省去在表層套管和339.7mm 套管之間下47.6mm 小油管來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，其實在一口探井結(jié)束后井口基本都要回收，因為傳統(tǒng)工藝多下了一層套管，那么回收時自然又多了一次。

每少一套程序不僅僅意味著時間的節(jié)省、工人勞動強度的降低及對工序密切關(guān)注著的人們精力消耗的減少，同時還伴隨著材料的節(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渡和連接也同樣存在著耗時、耗材、耗費精力等各種各樣的消耗。當然也不能不考慮到每多一個環(huán)節(jié)，就多一個環(huán)節(jié)的風險。

如果單用文字來描述在說服力上顯得蒼白，那么就用表1中的數(shù)據(jù)說話。該表是勘探二號近年來在渤海海域為中海油天津分公司鉆探的幾口井，為了增加可比性，在該表中列出從開鉆到開始安裝防噴器作業(yè)用時。

從《BZ34-1W-1D 井與其它井的用時比較表》中不難看出： BZ35-2-3井和QHD35-4-3井二開完鉆井深雖然與采用新工藝只用一開完鉆的BZ34-1W-1D 井的井深基本相同，但在作業(yè)時間上卻分別多出21.25小時和12.25小時，多出時間分別達63、36。對于真正意義上的“時間就是金錢”的海洋石油鉆井來說，多用的十幾個小時甚至三十幾個小時就意味著以百萬計的資金的損失。

BZ34-1W-1D 井與其它井的用時比較表 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，請下圖。

BZ34-1W-1D井與其它井的用時比較圖

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

90

從開鉆到開始安裝防噴器的實際用時（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 在自升式鉆井平臺使用新工藝的必要條件和技術(shù)要點

通過前面的詳細對比分析，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適得其反。下面就將使用新工藝的必要條件列舉出來供大家分享。

必要條件一、一開初期鉆進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，鉆臺下有能夠產(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），在套管變細的同時，管壁也相應變薄，那么套管的支撐能力和抗擊海流的能力都會大幅下降，這時候需要一個張緊力，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栯m然沒有張緊裝置，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，不能保留井口。保留井口時，只是表層套管獨自直立在海水中，這時對套管的剛性要求比較高。

前面論述了新工藝相對于傳統(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必要條件，但是如果在鉆井過程中沒有很好的控制鉆井參數(shù)，就會出現(xiàn)套管下入失敗的問題，如果這樣就事倍功半，得不償失。下面把使用新工藝鉆進準備下入508.0mm 表層套管的井段時的技術(shù)要點和大家分享。

技術(shù)要點一、鉆進該井段時，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，利用鉆頭的摔擺實現(xiàn)擴孔的目的。

技術(shù)要點二、鉆進該井段時，泥漿泵排量要盡可能大一點，利用射流的沖刷同樣可以達到擴孔的目的。

技術(shù)要點三、鉆進該井段時，要控制鉆壓，要采用通常所說的“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間，擴孔效果更好。

技術(shù)要點四、鉆進該井段時，要增加劃眼次數(shù)。劃眼既可以再次擴眼，又能使井眼規(guī)則和通常。

五 結(jié)束語

本文所述的新工藝是在海洋自升式鉆井平臺—勘探二號上實施完成的，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)各自實際的作業(yè)情況，進行吸收和優(yōu)化，也可以將新工藝推廣到半潛式鉆井平臺和陸地。

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

作者簡介：符新濤（1969—），男，高級工程師，1994年畢業(yè)于石油大學（華東）機械設(shè)計與制造工程專業(yè)，現(xiàn)從事鉆井平臺管理工作。