西部工區(qū)深井超深井段鉆井提速技術(shù)

胡順雷

（中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

西部工區(qū)深井超深井段鉆井提速技術(shù)

胡順雷

（中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

由于西部工區(qū)儲(chǔ)藏埋藏深，具有巖性復(fù)雜、鉆遇地層壓力體系多，下部地層老，可鉆性差，易漏、易涌、易垮的諸多技術(shù)難點(diǎn)，通過(guò)優(yōu)選鉆頭類型、優(yōu)選先進(jìn)提速工具，及時(shí)調(diào)整鉆井參數(shù)，并針對(duì)技術(shù)難題，對(duì)西部工區(qū)鉆井技術(shù)進(jìn)行了研討和實(shí)踐，制定了一套可行的技術(shù)方案。

超深井；西部工區(qū)；鉆井技術(shù)

1 西部工區(qū)在超深井鉆探過(guò)程中，面臨以下幾方面鉆井技術(shù)難點(diǎn)

1）二疊系發(fā)育火成巖，地層研磨性強(qiáng)；同時(shí)可能存在發(fā)育微裂縫，鉆遇時(shí)易發(fā)生垮塌和惡性井漏。

2）志留系硬脆性泥巖不穩(wěn)定，易出現(xiàn)大量剝落掉塊，導(dǎo)致井眼不規(guī)則，易造成起下鉆阻卡，電測(cè)阻卡，下套管阻卡等復(fù)雜。

3）奧陶系桑塔木地層中部發(fā)育火成巖侵入體（輝綠巖），侵入體應(yīng)力強(qiáng)，易坍塌；同時(shí)存在一定的水化特性，可能發(fā)生周期性垮塌；且根據(jù)火成巖特點(diǎn)，該套侵入體存在漏失風(fēng)險(xiǎn)。桑塔木組火成巖侵入體（輝綠巖）地層巖性密度大（3.02g/ cm3）、硬度高（7級(jí)以上）、地應(yīng)力周期性釋放，有微裂縫存在，鐵鎂含量高，有一定磁性，屬于高抗研磨性地層。

2 主要對(duì)應(yīng)的技術(shù)措施

2.1 二疊系泥漿專項(xiàng)技術(shù)措施

二疊系巖性為灰白、灰綠色英安巖，為了保證井下安全，二疊系以防漏為主、兼顧防塌，具體措施如下：

（1）進(jìn)入二疊系前50m，優(yōu)化鉆井液性能.

（2）在鉆井液中添加抑制劑，使鉆井液具有良好的封堵、防塌性能。

（3）配制聚磺膠液進(jìn)行維護(hù)，補(bǔ)充膠液時(shí)應(yīng)以細(xì)水長(zhǎng)流方式均勻加入，當(dāng)鉆井液停止循環(huán)時(shí)，應(yīng)同步停止補(bǔ)充膠液，防止局部膠液加量大使密度下降而誘發(fā)井壁失穩(wěn)。

（4）根據(jù)情況可將振動(dòng)篩更換為較粗的篩布，若部分封堵材料被振動(dòng)篩篩除，應(yīng)定期補(bǔ)充，確保鉆井液具有較強(qiáng)的封堵能力，防止發(fā)生滲漏。

（5）保持鉆井液具有較好的潤(rùn)滑性能，根據(jù)情況及時(shí)添加潤(rùn)滑劑，將泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)控制在0.08以下。

（6）二疊系鉆進(jìn)應(yīng)適當(dāng)降低鉆井泵排量及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，減小鉆井液對(duì)井壁的沖蝕，降低環(huán)空壓耗。

（7）鉆進(jìn)期間要密切關(guān)注振動(dòng)篩返砂情況，當(dāng)出現(xiàn)玄武巖掉塊時(shí)，應(yīng)提高防塌劑的濃度，控制鉆井液濾失量，適當(dāng)上調(diào)鉆井液密度，確保井壁穩(wěn)定。

（8）鉆井液加重時(shí)，采取先將部分井漿單獨(dú)加重，然后按循環(huán)周緩慢均勻地混入鉆井液中的方法來(lái)提高鉆井液密度，每個(gè)循環(huán)周密度提高幅度控制在0.01g/cm3，防止加重過(guò)快壓漏地層。

（9）二疊系鉆進(jìn)期間，應(yīng)做到平穩(wěn)操作。接單根時(shí)，勻速緩慢下放鉆具、先小排量緩慢頂泵，確保環(huán)空暢通、井口返漿正常、泵壓正常后，再逐漸提高排量，盡可能的減小激動(dòng)壓力，防止井漏。

（10）盡可能避免起下鉆過(guò)程中在二疊系開泵、反復(fù)上提下放、定點(diǎn)循環(huán)等，嚴(yán)禁在二疊系猛剎猛放或高速旋轉(zhuǎn)鉆具。

（11）嚴(yán)格執(zhí)行液面坐崗制度，若出現(xiàn)滲漏，可提高隨鉆堵漏劑的濃度，降低排量繼續(xù)鉆進(jìn)，同時(shí)加密坐崗觀察；若漏失量較大，可配制細(xì)顆粒堵漏漿采用原鉆具堵漏；若出現(xiàn)嚴(yán)重漏失，可配制高濃度橋漿進(jìn)行堵漏。

（12）當(dāng)發(fā)生井漏后，在等待配制堵漏漿、起下鉆期間應(yīng)根據(jù)漏失情況吊灌鉆井液，防止井內(nèi)液面過(guò)低造成井壁垮塌。

2.2 志留系技術(shù)措施

針對(duì)志留系等硬脆性泥巖易坍塌掉塊地層特點(diǎn)，對(duì)各種處理劑進(jìn)行了評(píng)價(jià)優(yōu)選。通過(guò)地層特征分析，使用成膜劑和聚胺復(fù)配KCl，協(xié)同“抑制水化-成膜隔離”作用，優(yōu)化形成了鉀胺基聚磺成膜鉆井液體系。

使用乳化瀝青、成膜劑、隨鉆封堵劑（聚合物凝膠劑竹纖維等）形成膜隔離封堵。

2.3 侵入體技術(shù)措施

在進(jìn)入桑塔木組侵入體前，調(diào)整泥漿性能穩(wěn)定，保證其有較強(qiáng)抑制性、潤(rùn)滑性和井壁穩(wěn)定性，再泥漿中加入隨鉆堵漏材料，做好隨鉆封堵。進(jìn)行一次短起下作業(yè)，確保侵入體上部井眼通暢。之后進(jìn)入侵入體，控制好鉆井參數(shù)，保持鉆井參數(shù)的穩(wěn)定，侵入體巖性表現(xiàn)為硬脆性，在鉆遇過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)井壁剝落情況，表現(xiàn)為扭矩及磨阻升高，鉆具有蹩跳現(xiàn)象，若出現(xiàn)異常情況嚴(yán)禁快速上提造成硬卡。桑塔木組侵入體起下鉆過(guò)程中嚴(yán)格控制好速度，防止鉆頭、鉆具與井壁的剮蹭和激動(dòng)、抽吸壓力過(guò)大造成井壁的垮塌，進(jìn)而發(fā)展成垮塌卡鉆。

（1）揭開該地層，易產(chǎn)生掉塊，易發(fā)生漏失，鉆進(jìn)時(shí)憋卡嚴(yán)重，要控制轉(zhuǎn)盤扭矩，防止發(fā)生鉆具事故。

（2）輝綠巖侵入體地層，伴隨夾層，硬度極高，巖性錄井見米粒狀燧石物或類似“鵝卵石”碎屑，對(duì)鉆頭研磨性強(qiáng)，在使用牙輪鉆頭鉆進(jìn)該層位時(shí)要加強(qiáng)鉆頭的使用情況判斷，防止發(fā)生鉆頭事故。

（3）鉆進(jìn)期間保持鉆進(jìn)參數(shù)均勻，采用控制純鉆時(shí)間30h與參數(shù)判斷相結(jié)合的方式，判斷牙輪鉆頭工作狀態(tài)，確保井下安全。

（4）加強(qiáng)水力參數(shù)設(shè)計(jì)和提高泥漿的攜砂性，同時(shí)結(jié)合打稠漿的方式，及時(shí)清洗井底，帶出掉塊，避免井下復(fù)雜。

（5）短起下鉆作業(yè)檢驗(yàn)井壁穩(wěn)定性，起下鉆過(guò)程中嚴(yán)格控制好速度，防止鉆頭、鉆具與井壁的剮蹭和激動(dòng)、抽吸壓力過(guò)大造成井壁的垮塌，進(jìn)而發(fā)展成垮塌卡鉆。

（6）穿過(guò)火成巖侵入體后，保持合適循環(huán)排量、泥漿粘切合適，做好防掉塊硬卡、垮塌卡鉆、防漏及防壓差卡鉆工作。

3 建議與認(rèn)識(shí)

1）二疊系使用“獅虎獸”鉆頭+螺桿形式或者繼續(xù)使用扭力沖擊器，二疊系以下深部地層推廣高效PDC優(yōu)選與鉆具組合、參數(shù)優(yōu)化，提高機(jī)械鉆速，實(shí)現(xiàn)鉆井提速。

2）繼續(xù)優(yōu)化志留系鉆井液體系的性能，減少井壁的失穩(wěn)，為優(yōu)快鉆井提高有利條件。

3）加強(qiáng)桑塔木組侵入體所需PDC鉆頭或提速工具的選型和應(yīng)用，比對(duì)阿特拉扭力沖擊器的性價(jià)比，結(jié)合泥漿技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)安全、優(yōu)快和低耗施工。

[1] 張克勤，張金川，戴巍.西部深井超深井鉆井技術(shù)[J].鉆采工藝，2010，32（1）：36-39.

Drilling Speed-increasing Technology in Deep-well Deep Well Section of Western

Hu Shun-lei

Due to the deep storage of the western part of the work area，it has many technical difficulties，such as the lithology complexity，the drilling pressure system，the lower part of the lower strata，the poor drillingability，the easy leakage，the easy and the easy collapse.By optimizing the bit type，Tools，timely adjustment of drilling parameters，and for technical problems，the western area of drilling technology research and practice，developed a set of feasible technical solutions.

ultra-deep well；west area；drilling technology

TE242

A

1003–6490（2017）05–0223–02

2017–04–28

胡順雷（1985—），男，湖北潛江人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。