隆盛1井鉆井設(shè)計與施工

于承朋

勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院設(shè)計所 山東東營 257097

隆盛1井是部署在四川盆地川東弧形高陡褶皺帶隆盛潛伏構(gòu)造上的一口重點區(qū)域探井。本井設(shè)計井深4915m，主探志留系、茅口組、嘉陵江組，兼探飛仙關(guān)組，長興組。評價各層系含油氣性與資源規(guī)模；取得系統(tǒng)全面的地質(zhì)、地球物理、鉆井、測井、測試以及分析化驗等各項資料參數(shù)、數(shù)據(jù)，為綜合評價研究提供依據(jù)。2010年10月30日，對隆盛1井進行完井酸壓測試，在海相地層茅口組喜獲日產(chǎn)天然氣20.6萬m3，微含硫化氫。隆盛1井是繼涪陵區(qū)塊上的興隆1井在礁灘儲層取得天然氣勘探突破后，在綦江區(qū)塊取得的不整合面巖溶儲層天然氣勘探新突破。

一、地質(zhì)情況

隆盛1井鉆遇的地層自上而下依次為：侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組、下沙溪廟組、侏羅系下統(tǒng)涼高山組、大安寨組、馬鞍山組、東岳廟組、珍珠沖組、三疊系上統(tǒng)須家河組、三疊系中統(tǒng)雷口坡組、三疊系下統(tǒng)嘉陵江組、飛仙關(guān)組、長興組、龍?zhí)督M、茅口組、棲霞組、梁山組、志留系中統(tǒng)、韓家店組、小河壩組。

二、工程設(shè)計

1.井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

該井采用4開結(jié)構(gòu)，一開使用Φ660.4mm鉆頭鉆進，Φ476.25 mm套管下深500m左右，封隔地表水、松散粘土流砂、砂礫層，建立井口。二開使用Φ406.4mm鉆頭鉆進至2352m左右，下Φ 339.7mm套管，封隔雷口坡組及以上地層。三開使用Φ311.2mm鉆頭鉆至3740m左右，下Φ273.1mm套管，封隔茅口組氣層以上地層。四開使用Φ241.3mm鉆頭鉆進，鉆至設(shè)計井深完鉆，下入Φ 177.8mm尾管，尾管先懸掛，后回接到井口。

2.鉆井方式優(yōu)選

氣體鉆井方式：本井一開及二開須家河及以上井段采用空氣、氮氣鉆井或充氣鉆井液鉆井，其它井段和氣體鉆條件不具備時采用鉆井液鉆井。

鉆井方式：海相地層鉆井作業(yè)避開產(chǎn)層使用螺桿＋轉(zhuǎn)盤+PDC鉆頭的復(fù)合鉆井方式。

3.鉆頭優(yōu)選

參照建立的川東北地區(qū)巖石可鉆性剖面,聯(lián)合鉆頭生產(chǎn)廠家進行技術(shù)攻關(guān),結(jié)合“南方海相復(fù)雜勘探區(qū)鉆井技術(shù)研究”部分成果確定了該井各個地層的鉆頭選型:侏羅系地層采用寬齒鉆頭,如江漢產(chǎn)的HJ T537GK系列鉆頭,成都產(chǎn)的SH22RG系列鉆頭;海相地層非產(chǎn)層段設(shè)計使用PDC鉆頭。

4.鉆井液優(yōu)選

須家河組以下地層采用鉆井液鉆井。根據(jù)鉆遇地層特點，鉆井液要保持低固相、強抑制膏鹽巖污染能力、較低的濾失量、薄而韌的泥餅、優(yōu)良的造壁性和潤滑性，以及良好的流變性，保證安全快速鉆進。全井多處為目的層段，重點是保護油氣層。

5.固井設(shè)計

一開采用常規(guī)水泥漿體系，二開采用漂珠和常規(guī)防竄水泥漿體系，三開及回接采用常規(guī)非滲透防竄水泥漿體系，四開尾管采用膠乳和常規(guī)非滲透加重防竄水泥漿體系，四開回接采用常規(guī)加重防竄水泥漿體系。

三、現(xiàn)場施工

1.鉆頭使用情況

隆盛1井全井共使用鉆頭33只，其中：

（1）嘉陵江飛仙關(guān)組使用的宜昌神達的S5665A鉆頭，該鉆頭在本井的使用較好，鉆頭牙齒基本完好，直徑基本無磨損。

（2）四開茅口組，棲霞組灰?guī)r地層推薦使用江鉆的HJT537GK或者HJ617G鉆頭，這兩只鉆頭在本井茅口組灰?guī)r鉆進中取得最高1.57m/h的鉆速。

（3）四開韓家店組鉆進選用小齒PDC鉆頭，應(yīng)用常規(guī)PDC轉(zhuǎn)盤鉆井，配合高轉(zhuǎn)速，在本井韓家店組鉆進中取得顯著成果。

2.鉆井液技術(shù)

本井針對井壁穩(wěn)定性采取了以下措施：

（1）適量使用非滲透降失水劑，提高鉆井液的抑制性。

（2）調(diào)整鉆井液的流變性能，使鉆井液在環(huán)空以平板型層流上返，既保證具有良好的懸浮攜帶能力，又盡量減小鉆井液對井壁的沖蝕。

（3）在鉆井液中使用適量高分子聚合物，利用高分子長鏈的橋聯(lián)與覆蓋使井壁更致密光滑。

本井在雷口坡和嘉陵江組的膏層極為發(fā)育，因此防止大段膏巖層對鉆井液的污染是本井鉆井液工作的一個重點。在這方面施工中采取了以下措施：

①選擇抗鈣能力強的處理劑如：LV-CMC、SMP-2、SHC-1等。

②定時補充NaOH，使泥漿的pH值保持在10以上，控制石膏在鉆井液中的溶解度。

③根據(jù)鉆井液的Ca2+含量確定。純堿的用量，避免過量使用純堿造成不規(guī)則井徑。

④用純堿、SMT、NaOH及降濾失劑配制成高堿比的膠液均勻加入鉆井液的方法來調(diào)節(jié)鉆井液的性能，避免在鉆井液中干加純堿

⑤控制鉆井液的般土含量不大于30g/l，防止鉆井液粘切過高。

四、認識與建議

隆盛1井為第一口區(qū)域探井，實鉆地層與設(shè)計存在很大的差異。本井所發(fā)生的事故及復(fù)雜情況都有其獨特性，為本地區(qū)后續(xù)勘探工作提供了寶貴經(jīng)驗。

1.一開、二開氣體鉆進，鉆具損傷較大，斷鉆具事故不可避免，但可減少，采用全新的鉆具，配齊所有打撈工具可縮短事故處理時間。

2.龍?zhí)督M煤層及龍馬溪組容易垮塌，極易造成卡鉆，提前做好防卡措施，調(diào)整好泥漿性能及鉆井參數(shù)。

3.茅口組燧石層縮徑嚴重，鉆進過程中要有應(yīng)對措施。

[1]張衛(wèi)平，聶永忠.膠乳水泥漿在隆盛1井Φ273.1 mm尾管固井中的應(yīng)用[J].江漢石油科技,2013,1(23):49-54.

[2]彭正洲.南方海相鉆井技術(shù)應(yīng)用[J].江漢石油科技,2007，03(1)：42-44.

[3]孟偉，楊玉坤，王寶新.鉆井配套技術(shù)在川東北的應(yīng)用與實踐[M].北京地質(zhì)出版社，2007.