[0001] 本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种超长水平段油水平井控压钻磨方法。

[0002] 石油勘探开发过程中，水力压裂是一种有效的储层改造技术。鄂尔多斯盆地油气资源量丰富，主要由低渗透、超低渗透、致密油气藏组成。随着勘探开发技术的发展，长庆油田超长水平段（水平段长4000m以上）水平井越来越多。储层改造工艺以桥射联作分段压裂为主，压后放喷，井筒内存在未完全溶解的桥塞和地层返排的支撑剂，堵塞地层流体生产通道，严重影响单井产能，需要进行压后井筒清理作业，恢复生产通道。常规的试修作业设备和工具无法满足超长水平段（水平段长4000m以上）水平井的管柱下深需求，且在压后钻磨桥塞、冲砂过程中需要连续循环金属降阻剂，不断返出的地层液体污染金属降阻剂，使其丧失降阻功能，需要不断更换钻磨液体，用量极大，且井筒清理过程中发生溢流后频繁压井会造成储层污染，影响改造效果，因此亟待开展水平井控压钻磨工艺技术研究。同时，为了弥补组合管柱延长水平段作业长度有限的问题，需配套地面加重设备，形成4000m以上水平段水平井控压钻磨作业能力，为超长水平段油水平井储层改造提供技术支撑。

[0003] 本发明超长水平段油水平井控压钻磨技术，采用可调加重型动力水龙头和井下动力马达实现复合钻进的同时，配套组合管柱、高效降阻液体，结合地面节流控压等技术，形成的一种4000m以上水平段水平井控压钻磨工艺技术，能切实解决现场生产难题，实现生产提速提效，降低施工风险。其施工速度快、井口封闭、成本低廉、管柱极限下深长等优势明显。该钻磨实施方法可以节省时间和劳力，安全环保可控，增加单井产量，有助于长庆油田油气开发的进一步实施。

[0022] 下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

[0023] 需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

[0024] 还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

[0025] 如图1‑图3所示，一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，包括以下步骤：步骤一、井口装置、泵车、修井设备、地面控压流程、组合管柱5和井下钻磨工具的安装；
步骤二、安装完成后，按照设计组配钻磨工具入井，组合管柱5下钻过程中根据井口压力及时调整旋转封井器1的密封压力，下钻实探砂面后，上提一根管柱，开泵正循环，继续调整旋转封井器1的密封压力，缓慢下放组合管柱5进行钻磨；液体由管内泵入，沿环空上返，由井口四通3返出地面，地面通过高压捕屑器10和双分支节流管汇11进行节流控压，钻磨过程中严格控制钻进速度，将钻屑清理出井筒，防止卡钻，井下钻磨工具进入水平段一定距离后，组合管柱5会出现自锁，自锁后启动可调加重型动力水龙头13；重复上述操作，完成所有桥塞钻磨，确保井筒清洁畅通，钻磨至人工井底位置后继续循环2～3倍井筒容积，冲至井口返出液无杂质，起钻完井。

[0026] 施工设计的编制、井口准备、安装及试压其中，所述步骤一中，井口装置安装前，由具有设计资质的单位编制施工设计并提交相关部门审核，审核通过后井口装置自上而下连接旋转封井器1、双闸板液压防喷器2、井口四通3和大通径平板阀4，井口装置完成安装后通过关闭大通径平板阀4、泵车注水打压进行密封性测试。

[0027] 组合管柱5优化设计其中，所述步骤一中，组合管柱5安装前需要进行组合管柱5优化设计，需要根据单井实测井斜数据，结合该井油层套管数据，利用管柱力学分析软件进行井筒建立和井眼轨
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迹模拟，在建立的模拟井筒中分析作业管柱下入性。如：直径为5/2"的套管完井的油水平
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井，实施控压钻磨作业的组合管柱5自上而下包含直径为3/2″的小接箍钻杆、直径为2/8″
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钻杆和直径为2/8″钻杆。

[0028] 其中，所述井油层套管数据包括斜深和方位角。

[0029] 泵车、修井设备及地面控压流程的安装其中，所述步骤一中，根据施工现场情况和安全作业要求进行选好泵车、修井设备和地面控压流程的摆放位置，并严格按照施工标准进行连接。

[0030] 其中，地面控压流程包括依次相连的高压捕屑器10、双分支节流管汇11和沉砂罐或振动筛12。

[0031] 组合管柱、井下钻磨工具组装其中，所述步骤一中，根据设计要求选择井下钻模工具，组合管柱5与井下钻模工具相连，井下钻磨工具自上而下依次连接双瓣单流阀6、安全丢手7、螺杆马达8和磨鞋9。

[0032] 其中，现场查看井下钻模工具外观、检验报告和合格证书，详细记录双瓣单流阀6、安全丢手7、螺杆马达8和磨鞋9的长度、外径和内径（通过游标卡尺或卷尺侧双瓣单流阀6、安全丢手7、螺杆马达8和磨鞋9的长度、外径和内径）；在地面测试双瓣单流阀6的灌水测试密封性和螺杆马达8是否能转动，测试合格后方可入井。

[0033] 控压钻磨施工其中，步骤二中，调整旋转封井器1的密封压力时，井口液体渗漏时继续加大密封压力，以井口无液体渗漏为标准，否则继续调大密封压力直至旋转封井器1无渗漏为止，确保井口满足控压钻磨作业要求。

[0034] 其中，所述步骤二中，井口液体渗漏时继续加大密封压力时通过调整双分支节流管汇11的节流油咀的大小控制放喷排量，控制放喷排量不小于600～800 L/min；缓慢下放组合管柱5进行钻磨时，注入排量500～700L/min，钻遇桥塞后地面加载的钻压不超过1～3t，钻磨时地面泵压大于空载泵压3.0～5.0MPa，施工压力不大于28.0MPa。

[0035] 其中，所述步骤二中，地面通过高压捕屑器10和双分支节流管汇11进行节流控压时，控制返出排量不小于600～800 L/min，钻磨过程中严格控制钻进速度时，确保地面加载的钻压不大于1～3t，钻磨时地面泵压大于空载泵压3.0～5.0MPa，每进尺200～400m定点循环，及时将钻屑清理出井筒，防止卡钻；井下钻模工具进入水平段一定距离后，组合管柱5会出现自锁，自锁后启动可调加重型动力水龙头13，可调加重型动力水龙头13通过钻杆扣与管柱连接的，通过可调加重型动力水龙头13转动组合管柱5来改善井内管柱状态，延长管柱下深，可调加重型动力水龙头13提供扭矩不大于井内钻磨管柱抗扭强度最小值；同时，配合正循环替入金属减阻剂来降低组合管柱5与套管之间的摩擦，实现进一步延长管柱下深的目的；在旋转下入和金属减阻剂作用下依然出现组合管柱自锁的情况下，可以通过配重块14实现地面加重1～5t,进一步延长管柱的极限下入，重复上述操作，完成所有桥塞钻磨，确保井筒清洁畅通，钻磨至人工井底位置后继续循环2～3倍井筒容积，冲至井口返出液无杂质，起钻完井。

[0036] 本技术方案的有益效果如下：一、本发明提供的一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，超长水平段油水平井控压钻磨方法中的修井设备、井口装置、组合管柱5和井下钻磨工具等工艺技术成熟可靠，进行集成创新，提供了一种超长水平段井筒条件下油气藏有效开发的工艺技术。

[0037] 二、本发明提供的一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，通过配套的可调加重型动力水龙头13和地面控压钻磨装置，满足水垂比2.5以内、井口压力10.0MPa以内的油水平井井筒清理需要，达到了长庆区域石油勘探开发的技术要求。

[0038] 三、本发明提供的一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，井下钻磨工具及管柱，结构简单合理，可有效解决管柱下入自锁、井筒无法彻底清理、井喷溢流等技术难题，该钻磨实施方法是一种高效的井筒清理方法。

[0039] 四、本发明提供的一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，通过旋转封井器1实现井口全部密封，杜绝工作液体落地，满足石油勘探开发过程中对于环境保护的相关要求，环保风险可控。

[0040] 五、本发明提供的一种超长水平段油水平井控压钻磨方法，返出排量通过调整双分支节流管汇11的节流油咀大小可以实现实时调节和控制，在减小储层伤害的同时，地层能量得到了最大化利用，同时改善了环空携砂效果，提高钻磨效率的同时，降低卡钻等工程事故风险，使得现场施工事故率明显降低，为井下施工单位节约了成本，是实现油气田高效开发的必需装置，具有良好的推广前景。

[0041] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。