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小井眼水平井施工难点及对应措施 1、施工难点分析 1.1、钻具偏心弯曲变形大，滑动钻进加压困难 小眼水平井施工时，下部所用钻具外径只有60.3mm，刚度低、 柔性大。在下部井段钻进时，因钻具偏心弯曲变形，导致滑动钻进摩 阻很大、转动钻进扭矩大，钻压传递非常困难，严重影响钻井速度， 这是小眼水平井施工的最大难点。 1.2、泥浆上返速度底，岩屑输送困难 小眼水平井施工，由于钻具和井壁的环空间隙较小，泥浆排量低、 上返速度慢，进尺快，满足不了大排量携砂的需要，造成岩屑输送困 难，给安全施工带来了隐患。 1.3、水平段长，中靶精度要求高 小眼水平井，水平段和常规中、小尺寸的水平井一样，水平段长、 水平位移大、靶点多，同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范 围，使得轨迹控制难度增加。 1.4、井下复杂情况多 在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。在常规井眼中， 环空压耗只占10%左右，而在小井眼中则占到75%以上，国外一些 资料甚至认为占到90%，环空压耗的大幅度增加使钻井液的当量密度 也大幅度增加。 井眼小，钻具与井眼之间的环空间隙小，起下钻具产生的压力波 动大。小井眼环空间隙小，环空返速高，泥浆剪切稀释作用明显，而 在大肚子井段则返速很低，给携沙洗井带来很大的困难。环空压耗高， 压持效应明显，而钻头水眼处的水功率又小，井底清洗困难，并容易 留下隐患。小井眼环空间隙小，钻具上提下放产生的压力激动和抽吸 作用较大，易导致井壁失稳，产生掉块，增加洗井时的难度，严重时 造成坍塌卡钻。在侧钻过程中，发生压差卡钻的几率很高，在斜井段， 钻具与井壁接触面积大，与泥饼相粘附，在压差作用下造成卡钻。相 对于常规井眼而言，小井眼形成键槽的可能性更大一些。在水平井的 的造斜段，扭方位段等狗腿度较大的井段，井壁一侧出现凹槽，又因 小井眼钻进中钻井参数和水力参数都受到限制，环空压耗高，井底压 持效应明显，钻速慢是普遍现象。因而钻进其间起下钻次数多，钻井 周期长，尤其是裸眼段较长（300m）和井眼较深、地层可钻性差的 小井眼中，这一问题更加突出，极易造成键槽卡钻。 1.5、轨迹测量 小眼水平井施工过程中，对测量仪器的要求比较高。施工过程中 采用DWD超小尺寸测量仪器施工，由于施工条件的约束及其自身结 构的限制，测量施工存在如下难点：泥浆排量小、立管压力低，发射 的脉冲信号幅度低。泥浆中杂质易阻塞井下仪器，导致施工不能继续 进行或仪器不工作。井下仪器对泥浆流量反应灵敏，井下仪器的性能 要求高因钻具内径小、易弯曲，导致脉冲信号衰减厉害，需要采取措 施增强井下仪器发射的信号强度。 2、小井眼水平井施工难点的措施 2.1、优化井身轨迹 井身轨迹设计过程中，根据工具的造斜能力，合理确定各井段的 长度，大幅度缩短靶前位移和造斜段长度，优化井身轨迹，以改善井 眼清洗效果、减少摩阻和扭矩、提高工作效率、缩短建井周期。 2.2、小井眼钻井的钻具要符合要求 小井眼钻柱由于其直径小重量轻，不仅施加钻压的范围受到限制， 而且由于钻柱本身刚度小强度低，不能强化钻井技术参数，从而导致 小井眼钻井效率降低。对于较小尺寸的钻杆，由于其抗拉、抗扭强度 的限制，使得小井眼钻进过程中钻头加压和抗扭矩能力降低。小井眼 钻井时转速很高，钻具在井底承受的反扭矩也更大，在加压过大时极 易导致扭断钻具的事故发生。针对小井眼钻井时钻速高使得小尺寸的 钻杆抗扭矩能力降低，在加压过大时极易导致扭断钻具的事故发生。 因此在钻具入井之前一定要检查好钻杆台阶是否平整，有刺漏，公母 扣是否磨损，各种不常用的钻具下井前做好探伤，操作人员在上扣时 一定要上紧，优化钻井参数，尤其是选择合理的钻进参数。 2.3、井控 （1）通过与常规井眼间隙对比，小井眼的环空体积更小。在小 井眼钻井时，钻具转速很快，使环空中高速上返的泥浆也高速旋转产 生很大的离心力撞击井壁，进而破坏井壁，影响泥浆的携岩效果；同 时与泥浆的上返运动合并产生旋流，大大的增加其环空压耗；加之钻 杆接头处的凸起也进一步消耗了钻井液能量，降低其携岩能力。在常 规井眼中由于环空间隙较大，其外径对钻进影响可以忽略，因此小井 眼钻井对井控提出了很高要求。 （2）由于在小井眼环空压力损失占整个系统约90%以上，而常 规井大约90%损失在钻柱和钻头。同时钻柱偏心度在小环空压力损失 起重要作用，钻杆转动与不转动环空压力损失比为1.1-1.6。因此，对 于以环空损失占主要地位的小井眼井，动态压井成为有效