元坝地区超深井钻井技术提速与探讨.pdfVIP

第五届中国石油地质年会 元坝地区超深井钻井技术提速探讨 中石化西南石油局广西钻井公司-李明君 摘要：川东北元坝地区是中国石化南方海相重点勘探区域，所钻海相井完钻井深大多超过 7000m，且属 于超深含硫气井。该地区存在陆相地层岩性可钻性差、研磨性强，井眼易斜导致井身质量控制难度大、 海相地层盐膏层发育易缩径、从上至下地层压力系统差别大极易井漏、高压盐水层和高压含硫气层易导 致井控安全问题、地体温度高等诸多施工难点。本文就该地区钻井施工存在的难点、钻井周期长等问题 有针对性地提出了加快该地区油气井钻井进度的钻井安全提速技术措施。 关键词：元坝地区 钻井技术提速 前言 川东北元坝地区勘探区域位于九龙山构造南翼、通南巴背斜西南侧，属于川中低缓构造带的一部分。 从已钻井钻探结果表明，该区陆相层系发育地层有千佛崖组、自流井组、须家河组等储集层。海相碳酸 盐岩有中三叠统雷口坡组中上部白云岩储层、下三叠统嘉陵江组嘉二段砂屑云岩储层、下三叠统飞仙关 组飞三段鲕粒石灰岩储层、长兴组-飞仙关组飞二段礁滩相白云岩储层，油气勘探开发前景广阔，因此如 何安全顺利实现该地区超深油气井钻井技术提速亟待探讨和不断实践总结。 一、元坝地区超深钻井施工中存在的难点 1 .地层差异性极大。根据该区域几十口已钻成井分析，元坝地区即便是同一个区块内地层压力系数 差别大，导致地层压力预测准确性下降，给钻井施工带来较大困难。 2 . 自流井、须家河地层可钻性差、研磨性极强。该地区陆相自流井、须家河地层砾石和石英含量高、 胶结致密坚硬、研磨性极强，地层可钻性极差，导致钻头先期快速磨损。自流井底部珍珠冲段基本是纯 砾石、石英，单只牙轮钻头平均进尺只有 10 米左右且易导致掉牙轮事故，尽管尝试使用了孕镶金刚石钻 头但仍然不理想，到目前为止还无完全能有效适应该地层钻进的 PDC 或金刚石钻头。 3.陆相地层井控风险高、控制难度大。根据已完成井资料显示，元坝地区陆相地层的千拂崖、自流 井、须家河组普遍存在高压气层，地层安全密度窗口窄，易漏易涌，压井时需要考虑同时处理井漏，导 致处理时间长、井控风险高。 4.地层易垮塌。沙溪庙至自流井组地层为砂泥岩夹泥页岩交错互层，水敏性强。极易水化剥蚀掉落 发生局部垮塌，须家河黑色碳质泥岩、煤层易垮塌形成掉块导致钻进中出现蹩钻、起下钻阻卡不畅等复 杂事故。 5.易斜，井斜控制难度大。元坝地区陆相蓬莱镇-遂宁组-上沙溪庙组地层易斜，尤其是井深约 1400m～ 2200m 左右井段地层自然造斜率高。 6.嘉陵江组膏盐层易缩径、底部存在高压盐水。嘉陵江组中上部含大段（近 100 米）膏盐层，易出 现缩径使起下钻不畅通、盐溶后出现 “大肚子”等复杂情况，容易发生卡钻事故。嘉陵江二段在多口井 钻遇泥浆密度超过 2.0 以上才能压稳的高压盐水层，在下部地层后续钻进极易发生井漏。 7.飞仙关、长兴组产层井漏。该地区飞仙关、长兴组产层压力系数低，裂缝发育，极易发生井漏。 因地层渗透性好又容易形成质量较差的厚泥饼，发生粘卡卡钻的几率较大。 145 第五届中国石油地质年会 8.海相深井、超深井段井温高、压力高、钻井液性能稳定性差，处理难度大。根据已钻完成井电测 井温资料显示：垂深在 6800-7000 米，井底温度范围为 155-180℃，而目前大多数钻井液材料抗高温能力 在 150℃以下，因此在超深井阶段钻井液性能维护难度很大，从而影响了钻完井作业的施工。 9.新工具新技术应用推广适应性有限，效果有待提高。根据元坝钻井提速过程中已使用过的新工具 新技术效果来看，部分新工具新技术提速明显，但这些新工具新技术费用昂贵，使成本急剧增加没有达 到提速同时提效的目的，还有一些新工艺成熟度不够，还处在实验阶段，在部分井使用中出现问题导致 失败。 二、各开次钻井技术提速可行性方案 1 导眼段钻井技术提速方案 1.1 导眼钻井关键技术要点 1.1.1 井眼尺寸大，因井口钻具少而加不上大钻压，导致机械钻速慢、开孔易斜。 1.1.2 井眼容积系数大，环空返速低，井底和钻头不易清洁，携砂困难。 1.1.3 常常钻遇硬砂岩导致跳钻严重，而钻遇泥岩时造浆性很强。