胜利油田浅海优快钻井技术探讨
唐志军梁希魁
摘要：优快钻井技术是一项系统工程，包括生产组织管理、技术装备和钻井工艺技术等。
本文本着科学、合理、实用的原则介绍了胜利油田浅海优快钻井技术的实施方法和措施，着重讨论了交叉作业、导向钻井技术、优质泥浆技术、无候凝固井技术和三高钻井技术的实施，并对实施效果进行了比较。
主题词：浅海钻井快速参数优选固井丛式井顶部驱动钻井钻井费用机械钻速胜利油田
中图分类号：TE52 文献标识码：B 文章编号：
1001-0890(1999)05-0032-02
Study on High Quality and Fast Drilling Techniques on
Offshore
Tang Zhijun1，Liang Xikui2
(1. Drilling Technique Research Institute, Shengli Oilfield, Dongying, Shandong, 257017; 2. Offshore Drilling Co., Shengli Oilfield, Dongying, Shandong, 257055, China)
Abstract: The technique of high quality and fast drilling is a system engineering, including the organization & management of operation, equipment and drilling process & technology etc. Based on scientific, reasonable and practical principles, the operation methods and measures of high quality and fast drilling technique on offshore are introduced in this paper. The techniques of cooperation, steering drilling, high quality drilling fluids, cementing without waiting and "three high" drilling are also discussed in detail. Meanwhile the operation effects are compared in this paper.
Keys:shallow sea,drilling,rapid,parameter
optimum,cementing,cluster wells,top drive drilling,drilling cost,penetration rate,Shengli Oilfield
一、前言
胜利油田地处渤海湾，浅海石油资源丰富，如何经济有效地勘探开发该油藏，一直是石油勘探开发者不断努力探索的问题。
众所周知，海上钻井除具有陆地钻井的一切风险外，还受到风、浪、潮、流及冰等自
然条件的制约，生产组织困难，因天气原因停工误工现象屡有发生。
浅海钻井不仅作业时间短、程序复杂、钻前工期长，台年进尺少，而且作业区水深较浅，给海上运输及作业带来许多困难，加上资金投入大，钻井成本高，从而制约了浅海油气资源勘探开发的整体效益。
因此，实施优快钻井技术是提高浅海钻井作业整体效益的唯一途径。
二、优快钻井技术
浅海优快钻井是一项系统工程，仅仅依靠某一单项技术来加快钻井速度和提高钻井整体作业时效是不够的，只有从完善配套工具、仪器及装备、周密的生产组织和新工艺技术的推广应用等多方面进行实施，才能达到提高浅海钻井作业整体效益的目的。
1.强化集中组织，实施交叉作业
提高钻井速度，既要有周密的早期计划和科学设计，又需要先进的工艺技术措施。
在具体施工中，要强化集中组织，保证各工序的紧密衔接，减少非生产时间。
海上组织运输困难大，延工、误工现象严重。
因此，在海上丛式井组作业中，钻、固隔水管及表层套管的施工应采取集中作业的原则，所用大尺寸的特殊工具、钻具等实行阶段性运输及使用，便于陆地和海上生产组织，加强生产衔接，减少停误环节，缩短整个井组的建井周期。
同时，还要利用丛式井组的特点实行交叉作业，集中进行钻、固隔水管及表层套管、固井等作业，即各井的钻、固隔水管及表层套管实施连续施工，一口井的隔水及表层钻完后，在固井、候凝和装井口作业前，将井架移到下一口井上，同时实施本井的固井、候凝、装井口和下一口井钻隔水等及表层作业，这不仅节省了钻机占用原井时间，而且降低了辅助作业时间，从而大大缩短了整个井组的钻井周期。
2.采用顶驱技术
顶部驱动钻机系统是八十年代发展并成熟起来的现代化钻井的一项重大革新技术，它不仅有利于提高钻井速度，而且也减少了钻井事故的发生，尤其是在水平井和大位移井施工中，顶驱技术是确保钻井顺利进行的关键。
利用顶驱系统作业，可实现以下目的：
(1)在丛式井组的钻前工程阶段可将钻具接成立柱，实现钻具立柱钻进，减少了钻进过程中的接卸单根时间，提高了机械钻速；
(2)丛式井组作业中不需卸甩钻具，可直接转到下口井钻井；
(3)可实现倒划眼技术，减少和防止井下复杂情况的发生，提高了钻进复杂地层和高难度井的施工能力。
3.采用导向钻井技术
丛式井井口间距小(≤2m)，中靶精度要求高，井眼轨迹控制严格。
为此改变过去传统的钻井方式，采取转盘或顶驱加井下动力钻具的复合钻井方式，用MWD（无线随钻测量系统）或带地质参数的MWD检测井眼轨迹，实施地质导向钻井。
钻进作业中采用PDC钻头+动力钻具+MWD钻具组合，实现了只用一趟钻完成定向段、增斜段、降斜段和稳斜段施工，不仅缩短了钻井周期，而且使井眼轨迹控制平滑、井径规则、不出键槽，井下摩阻小、起下钻畅通无阻，达到了优质、快速钻井的目的。
4.优选钻头技术
在实施复合导向钻井技术中，优选的高效PDC钻头适应转速变化范围大，有利于复合钻井方式钻进。
一只PDC钻头，可连续钻完一个6口井的丛式井组，累计进尺达6000多m，不仅降低了钻头费用，减少了起下钻换钻头次数，而且可满足导向钻井工艺技术的需要。
5.优质泥浆技术
由于浅海油气井较浅、地层松软，为防止地层坍塌，确保井眼畅通、起下钻顺利，全井均须采用优质泥浆钻进(包括一开)。
所用泥浆体系不仅要求低毒性、无污染，而且要有利于保护油气层。
目前胜利油田采用的海水聚合物不分散低固相泥浆体系，能满足海水配浆、抑制地层造浆、降粘降切、控制滤失、造壁稳壁、润滑减阻等要求。
在滑动钻进方式下，为防止钻具粘卡，采取以液体润滑剂为主、固体润滑剂为辅的技术措施。
在易剥蚀掉块和坍塌的地层，采用加足防塌剂和抗温降滤失剂的技术措施，确保了井眼稳定。
6.无候凝固井技术
为减少固井候凝时间，隔水管和表层套管固井时在水泥浆中混掺一定比例的早强剂(常用速凝剂为CA901)，加量一般在3%～5%左右，使水泥浆的候凝时间大大缩短，一般水泥浆侯凝6h就可达到3.5MPa。
为提高在大尺寸套管内水泥浆的顶替效率，隔水管和表层套管全部采用插入法固井工艺技术。
为提高第二界面固井质量和减少混浆现象，采用加冲洗液、隔离液、复合前置液及消泡剂、减阻剂、防气窜剂等技术措施。
7.三高钻井技术
在钻井平台设备满足要求的前提下，实施三高钻井技术（即高排量、高转速、高钻压）以提高机械钻速。
胜利油田浅海地区井深一般在1900m 以浅，有利于喷射钻井技术的应用。
采用组合喷嘴、双喷嘴和中长喷嘴等，改善井底流场和水力破岩携岩效果。
实施“三低一适当”（即低密度、低含砂、低粘度，适当动切力）泥浆技术，充分发挥喷射钻井效率，提高钻井速度。
三、实施效果
1998年胜利油田钻井院与胜利海洋钻井公司合作分别在浅海地区八号和九号钻井平台上实施优快钻井技术，推广应用于CB6B、CB1B和CB12A等三个丛式井组20口井。
通过与1997年同平台所钻丛式井比较(结果见表1)，平均机械钻速提高了35%以上，钻井周期减少了30%以上，完井周期减少了20%以上，获得了良好的应用效果，取得了显著的社会经济效益。
表1 八号钻井平台钻井速度对比表
四、认识与建议
1.通过实施优快钻井技术，提高了钻井速度，缩短了钻井、完井周期，从而降低了钻井成本，提高了浅海钻井作业整体效益。
2.进一步完善和配套导向钻井技术、高性能优质钻头技术、无候凝固井技术和三高钻井技术等，以扩大优快钻井技术的应用范围。
3.进一步改进和完善海水泥浆体系，有效解决润滑、防污问题，提高热稳定性。
满足水平井及大位移井快速钻井携砂、悬浮、井眼稳定的要求。
4.应建立优快钻井技术的实施模式。
第一作者联系电话：(0546)8797457
作者简介：唐志军，1961年生。
1985年毕业于胜利油田职工大学钻井工程专业。
现任胜利石油管理局钻井工艺研究院钻井工艺研究所副所长，工程师。
梁希魁，1959年生。
1980年毕业于胜利石油学校钻井工程专业。
现任胜利石油管理局海洋钻井公司技术科科长，工程师。
作者单位：唐志军(胜利油田钻井工艺研究院,山东东营257017) 梁希魁(胜利油田海洋钻井公司,山东东营257055)
参考文献
1 曹式敬，王爱国.渤海油田科学钻井试验及分析.石油钻探技术，1997，25(4)：49～51.
收稿日期：1999—08—03。