京津冀巖溶熱儲鉆井關(guān)鍵技術(shù)

曹華慶，吳 波，龍志平，王殿學(xué)，黃干廷，馬向東

（1.中石化華東石油工程有限公司，江蘇南京210030；2.中國石化華東油氣分公司石油工程技術(shù)研究院，江蘇南京210030）

按照國家能源局發(fā)布的NB/T10097—2018標(biāo)準(zhǔn)，巖溶熱儲是指發(fā)育巖溶化的碳酸鹽巖（石灰?guī)r、白云巖、大理巖）、硫酸鹽巖（石膏、硬石膏、芒硝等）和鹵化物（巖鹽、鉀鹽、鎂鹽等）構(gòu)成的熱儲，是可開發(fā)利用的地?zé)崮躘1]。京津冀地區(qū)是我國中東部地?zé)豳Y源最豐富、開發(fā)利用條件最好的區(qū)域[2]，在京津冀巖溶熱儲的早期勘探開發(fā)過程中，鉆井工藝受區(qū)域地質(zhì)描述不清楚、地質(zhì)控制井位少、儲蓋組合不明確和巖溶裂縫分布規(guī)律不清楚等的限制，誤穿風(fēng)化殼導(dǎo)致埋鉆、巖溶裂隙失返性漏失和掉塊卡鉆等井下故障頻發(fā)，導(dǎo)致鉆井速度低、鉆井成本高，嚴(yán)重影響了京津冀區(qū)域巖溶熱儲的勘探開發(fā)和利用。針對上述問題，中石化華東石油工程有限公司、勝利石油工程有限公司和新星石油公司聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，在分析京津冀巖溶熱儲地質(zhì)特征及鉆井過程中遇到的技術(shù)難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，借鑒石油天然氣地質(zhì)、鉆井相關(guān)成熟技術(shù)[3]，對京津冀地?zé)醿舆M(jìn)行了地質(zhì)環(huán)境描述及鉆井完井關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)研究，逐漸形成了由精細(xì)地質(zhì)卡層、鉆井模式和個(gè)性化鉆頭優(yōu)選、雙壁鉆桿氣舉穿漏和高效無固相攜巖鉆井液等鉆井關(guān)鍵技術(shù)，并在京津冀巖溶熱儲鉆探中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，應(yīng)用后成井率達(dá)到100%，鉆井周期縮短10%，鉆井成本降低12%。

1 地質(zhì)構(gòu)造和地層特點(diǎn)

京津冀地區(qū)位于渤海灣盆地，是一個(gè)疊置在華北古生界地臺上發(fā)展起來的中、新生界的斷陷盆地，主要發(fā)育中上元古界薊縣系霧迷山組、長城系高于莊組熱儲，以及下古生界奧陶系、寒武系熱儲，優(yōu)質(zhì)巖溶熱儲主要分布在滄縣隆起和冀中坳陷。熱儲上部蓋層主要由新生界、中生界和上古生界構(gòu)成。

1）薊縣系霧迷山組厚度300.00～1 000.00m，為淺海相沉積，巖性為白云巖、白云巖夾泥質(zhì)白云巖，屬于裂隙或溶洞型熱儲，主要分布在牛駝鎮(zhèn)斷凸、滄縣臺拱、寧晉斷凸一帶，埋深80.00～2 000.00 m。該熱儲層大部分被古近系–新近系所覆蓋，經(jīng)歷了漫長的地質(zhì)剝蝕風(fēng)化和淋濾作用，儲層厚度20.00～30.00m，鉆探揭示最大厚度為70.00m，巖溶裂隙發(fā)育、連通性好，是目前勘探發(fā)現(xiàn)最優(yōu)的基巖熱儲。

2）長城系高于莊組厚度420.00～980.00m，巖性為灰色白云巖、角礫巖和泥質(zhì)白云巖，屬于裂縫性熱儲，主要分布于牛駝鎮(zhèn)、河間等地，是僅次于霧迷山組的基巖熱儲。

3）奧陶系熱儲屬于裂縫性熱儲，巖性為灰白色、灰白色夾黃色灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖，主要分布在臨清坳陷寧晉凸起、新河凸起和館陶凸起等基巖埋藏較淺的區(qū)帶（基巖凸起帶）。奧陶系熱儲暴露時(shí)間相對較短、巖溶作用期次相對較少，儲層非均質(zhì)性中等–強(qiáng)，厚度50.00～80.00m，是一套較優(yōu)的熱儲。

4）寒武系熱儲屬于巖溶裂隙性熱儲，由上寒武統(tǒng)風(fēng)山組和下寒武統(tǒng)君山組碳酸鹽巖層構(gòu)成，巖性為褐灰色細(xì)晶白云巖、灰質(zhì)白云巖，主要分布在冀中坳陷的霸州凹陷、臨清坳陷的寧晉凸起和黃驊臺陷的馬頭營凸起等，鉆探揭示厚度30.00～70.00m，也是一套較優(yōu)的熱儲。

2 鉆井技術(shù)難點(diǎn)

1）京津冀巖溶熱儲尚處于勘探階段，勘探鉆井較少，勘探開發(fā)程度低，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)儲層和蓋層的組合不明確，實(shí)際鉆井過程中因不能準(zhǔn)確確定風(fēng)化殼，導(dǎo)致發(fā)生失返性漏失，引起上部泥巖地層垮塌，造成卡鉆或埋鉆故障頻發(fā)。京津冀地區(qū)多口地?zé)峋@井過程中出現(xiàn)垮塌、埋鉆的事故，被迫填井側(cè)鉆或挪井口重鉆。如造甲城1井未能準(zhǔn)確判斷風(fēng)化殼，多次發(fā)生埋鉆和斷鉆具等井下故障，鉆井周期長達(dá)223 d；而同一井場的造甲城2井由于準(zhǔn)確判斷和卡取風(fēng)化殼，鉆井周期僅27 d。

2）儲層裂隙（縫、洞）發(fā)育，易發(fā)生嚴(yán)重性漏失甚至失返性漏失。發(fā)生失返性漏失時(shí)，易造成上部沉砂卡鉆或井壁垮塌。地?zé)峋疄楸Ｗo(hù)儲層的滲透性和水質(zhì)，鉆井過程一般不允許采取常規(guī)堵漏措施，導(dǎo)致井眼清潔度差，卡鉆頻發(fā)。雄安新區(qū)鉆探的容東3井、一鋪南2井、Zg-Dr1井等多口地?zé)峋谌_鉆進(jìn)儲層時(shí)均發(fā)生由漏失導(dǎo)致的井壁垮塌。

3）巖溶熱儲膠結(jié)性差、巖性松散、巖心成柱性差，取心時(shí)堵心、擠心嚴(yán)重，起鉆過程中掉心嚴(yán)重，巖心收獲率低。

4）基巖儲層井目的層井段非均質(zhì)性強(qiáng)[4]、可鉆性差，導(dǎo)致鉆頭選型困難、鉆頭使用壽命短。采用混合鉆頭和個(gè)性化PDC鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)械鉆速不穩(wěn)定；采用PDC鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，剛?cè)刖那?0 h機(jī)械鉆速略高于牙輪鉆頭，但后期機(jī)械鉆速急劇下降，單只PDC鉆頭進(jìn)尺和平均機(jī)械鉆速均比牙輪鉆頭低。

3 鉆井關(guān)鍵技術(shù)

3.1 風(fēng)化殼確定技術(shù)

京津冀不同區(qū)域地層受構(gòu)造、剝蝕等因素影響，地層發(fā)育情況和厚度變化大，風(fēng)化殼埋深規(guī)律性差。一直以來，現(xiàn)場地質(zhì)錄井對風(fēng)化殼和基巖（灰?guī)r和白云巖）巖屑的鑒別主要依靠經(jīng)驗(yàn)、化學(xué)分析和碳酸鹽巖分析等方法[5]。巖屑遲到時(shí)間受井深，鉆井液密度、黏度，巖屑粒徑、含量，鉆井泵泵壓、排量等因素的影響，不能準(zhǔn)確反映井底地層的情況。地?zé)嵝聟^(qū)勘探未深入，而工程上又要求“優(yōu)、快、好、省”，因此采用個(gè)性化PDC鉆頭提高機(jī)械鉆速，但機(jī)械鉆速高會影響巖屑錄井的質(zhì)量，造成無法準(zhǔn)確卡取風(fēng)化殼，易導(dǎo)致鉆穿風(fēng)化殼，引發(fā)失返性漏失，造成井內(nèi)壓力失衡，引起上部井段泥巖垮塌，從而發(fā)生卡鉆或埋鉆等井下故障。

元素錄井技術(shù)可以實(shí)時(shí)測量巖屑中常見的20余種元素，分析地層信息，為地層識別及地質(zhì)評價(jià)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[6]。因此，利用石油地質(zhì)的XRF元素錄井技術(shù)可以準(zhǔn)確確定風(fēng)化殼界面。

XRF元素分析的原理是，當(dāng)高能X射線轟擊樣品（巖屑）時(shí)，原子核外的電子釋放出來，出現(xiàn)電子空位。此時(shí)處于高能態(tài)的電子會躍遷到低能態(tài)來填補(bǔ)電子空位，并釋放出特征X射線。不同元素產(chǎn)生X射線的能量和波長不同，分析X射線的能量或波長，就可得知被分析物質(zhì)中元素的種類與含量，確定所鉆地層的巖性，從而精確確定風(fēng)化殼的位置。國內(nèi)2000年開始利用XRF元素錄井技術(shù)識別地層巖性和劃分地層。不同巖性地層元素分析譜圖的特征不同，相同巖性地層的元素組合特征相似，Si元素在砂巖中富集，表現(xiàn)為Si元素含量高，F(xiàn)e元素含量低，Si和Fe元素二者負(fù)相關(guān)；Ca和Cr元素在灰?guī)r中富集，Mg和Ca元素在白云巖中富集[7]，通過測定地層中元素的含量，分析其相關(guān)性，可以精準(zhǔn)確定風(fēng)化殼的位置。

京津冀巖溶熱儲區(qū)上部明化鎮(zhèn)組泥巖蓋層中砂質(zhì)泥巖具有Fe、A l、K、Ti、V、Ba、Rb、Zr和Sr等元素含量高，Si元素含量低的特征。其中Ca、M g和P等元素的含量基本穩(wěn)定，Ca元素的含量大于Mg元素，說明碎屑巖中含有少量碳酸鹽巖成分，且以灰?guī)r為主，白云巖次之。雄縣的Zg-Dr1井鉆至明化鎮(zhèn)組底部、霧迷山組風(fēng)化殼頂部后，XRF元素錄井資料顯示，Si和Ca等元素的含量大幅升高，F(xiàn)e、A l、K、Ti、V、Ba、Rb、Zr和Sr等元素的含量大幅降低，Ca、Mg和P等元素的含量基本穩(wěn)定（見圖1）；進(jìn)入霧迷山組風(fēng)化殼后，XRF元素錄井資料顯示Ca、M g和P等元素的含量迅速升高，其余元素的含量相對穩(wěn)定。

圖1 Zg-Dr1井XRF元素錄井曲線Fig.1 XRF element logging curve of W ell Zg-Dr1

根據(jù)Zg-Dr1井二開所鉆地層鉆時(shí)的變化，及時(shí)進(jìn)行地質(zhì)沖孔觀察巖屑，并通過XRF元素錄井分析相關(guān)元素的含量，發(fā)現(xiàn)Si元素的含量由明化鎮(zhèn)組的35.0%～40.0%逐步降至20.0%～21.0%，并保持穩(wěn)定；Ca元素的含量由1.0%逐步升至10.0%左右并保持穩(wěn)定；同時(shí)Mg元素的含量由0.5%升至4.5%～5.4%，說明已經(jīng)進(jìn)入霧迷山組風(fēng)化殼，及時(shí)發(fā)現(xiàn)了薊縣系霧迷山組熱儲，保留足夠的下套管所需口袋，進(jìn)行中完，封固霧迷山組頂部及上部地層，避免了因巖屑遲到時(shí)間滯后導(dǎo)致鉆穿風(fēng)化殼的情況發(fā)生，為三開安全鉆進(jìn)創(chuàng)造了穩(wěn)定的上部井眼條件。

3.2 儲層綜合防卡鉆技術(shù)

1）準(zhǔn)確卡取風(fēng)化殼。巖溶熱儲風(fēng)化殼的鉆井特征一般是：和上部蓋層鉆時(shí)相比，鉆時(shí)明顯變長，常出現(xiàn)鉆具放空、漏失，蹩鉆和跳鉆等現(xiàn)象；巖屑出現(xiàn)明顯變化，巖屑顏色和成分逐漸趨于相同，碳酸鹽巖含量逐漸增高并趨于穩(wěn)定，并常含有較多的晶體礦物，巖屑多為片狀，棱角明顯、斷口新鮮，粒徑小。京津冀巖溶熱儲勘探初期采用常規(guī)測井方法確定風(fēng)化殼，由于測井儀器零長一般大于12.00m，多口井鉆穿風(fēng)化殼，導(dǎo)致發(fā)生失返性漏失，造成埋鉆。同樣，如果在蓋層底部提前中完，三開鉆進(jìn)灰?guī)r地層時(shí)會發(fā)生井漏，由于不同地層間存在壓差，鉆進(jìn)儲層時(shí)，如上部未下入套管固井封固泥巖蓋層，易垮塌掉塊，同樣會造成卡鉆或埋鉆?，F(xiàn)場采用鉆時(shí)對比法、厚度對比法、巖性對比法、元素含量對比法和地層取心法等綜合手段，能夠準(zhǔn)確確定標(biāo)志層。根據(jù)巖性組合特征、XRF元素錄井標(biāo)志性成分的變化及標(biāo)志層錄井的深度，同時(shí)結(jié)合鄰井地層厚度，判斷是否進(jìn)入灰?guī)r、薊縣系霧迷山組儲層界面。準(zhǔn)確確定風(fēng)化殼，可防止鉆穿風(fēng)化殼和蓋層底部提前中完等情況的發(fā)生。

2）應(yīng)用無固相高性能攜巖鉆井液。京津冀巖溶熱儲霧迷山組剝蝕掉塊嚴(yán)重，目的層上部裂縫發(fā)育，安全密度窗口窄，頻繁發(fā)生漏失。為保護(hù)目的儲水層，采用無固相高性能鉆井液鉆進(jìn)目的層，配方為：清水+0.25%增黏劑+0.13%懸浮劑+0.50%～0.80%PAM +0.30%～0.50%成膠劑HVIS，其性能為：密度1.02～1.03 kg/L，漏斗黏度40～50 s，塑性黏度35m Pa·s，動切力6 Pa，靜切力2/9 Pa，pH值9。在揭開目的層之前，將常規(guī)膨潤土鉆井液轉(zhuǎn)換為無固相高性能攜巖鉆井液。鉆進(jìn)過程中需要定時(shí)補(bǔ)充由增黏劑、懸浮劑和成膠劑配制的膠液，以提高鉆井液的攜巖性能，減少井內(nèi)沉砂，避免形成砂橋。如發(fā)生漏失，堵漏的同時(shí)要兼顧儲水層的保護(hù)，因此，從以下兩方面解決漏失問題：一方面通過提高鉆井液黏度降低漏失速度和程度；另一方面在鉆井液中加入可完全酸溶的剛性堵漏材料，封堵發(fā)生小型、中型漏失的井段，減少或消除漏失，提高井眼清潔度，防止沉砂或掉塊卡鉆。剛性堵漏材料一般選用不同粒徑的方解石顆粒，鉆至完鉆井深后，充分循環(huán)鉆井液，使用稠漿大排量清掃井底，直到振動篩無巖屑；確認(rèn)井筒干凈后，徹底清洗鉆井液罐，再次用新配制的無固相高性能攜巖鉆井液替出井內(nèi)的鉆井液，起鉆，進(jìn)行完井作業(yè)，以保護(hù)儲水層。

3）雙壁鉆桿氣舉穿漏技術(shù)。氣舉穿漏鉆井技術(shù)是利用雙壁鉆桿注入少量氣體，將上部井眼環(huán)空中的鉆井液舉升至地面，以降低當(dāng)量循環(huán)密度，安全鉆穿易漏地層，其工藝流程圖如圖2所示。所鉆井發(fā)生失返性漏失后，根據(jù)井內(nèi)靜止液面的井深和井內(nèi)鉆井液的密度，計(jì)算地層漏失壓力系數(shù)，依據(jù)該系數(shù)設(shè)計(jì)雙壁鉆桿注氣降壓值。通過雙壁鉆桿及井下氣舉閥向上部井段環(huán)空注入空氣，使井筒內(nèi)的當(dāng)量循環(huán)密度略低于地層漏失壓力當(dāng)量密度，同時(shí)依據(jù)最優(yōu)氣舉效率設(shè)計(jì)氣舉參數(shù)，建立滿足鉆進(jìn)攜巖要求的循環(huán)，以降低漏失量、提高攜巖效率、減少或避免發(fā)生井下故障，實(shí)現(xiàn)定向儀器正常工作。河北省霸州市的阿爾卡迪亞2井鉆至井深2 270.00m時(shí)發(fā)生失返性漏失，實(shí)測清水鉆井液液面在井深120.00m處，定向儀器因壓差低，不能正常工作。采用雙壁鉆桿氣舉穿漏技術(shù)，在井深2 743.00m處實(shí)現(xiàn)側(cè)鉆和定向鉆進(jìn)，井口連續(xù)返液攜砂，定向儀器正常工作，解決了鉆井液失返后巖屑無法攜帶出井和定向儀器無法正常工作的問題。雙壁鉆桿氣舉穿漏所使用的鉆具組合為?215.9mm牙輪鉆頭＋常規(guī)鉆具組合＋井下單向氣舉閥＋?127.0 mm S135雙壁鉆桿×500.00m＋六方雙壁方鉆桿。

圖2 雙壁鉆桿氣舉穿漏流程Fig.2 Flow chart of gas lift through thief zonew ith doublewall drill pipe

4）工程技術(shù)措施。風(fēng)化殼膠結(jié)性差、不穩(wěn)定，易發(fā)生掉塊和垮塌，為此制定了預(yù)防性技術(shù)措施。采用螺桿鉆具組合時(shí)，選用本體不帶穩(wěn)定器的螺桿，以減少鉆具組合中的大尺寸鉆具，采用加重鉆桿施加鉆壓。采用不帶動力鉆具的常規(guī)鉆具組合時(shí)，使用少量鉆鋌和加重鉆桿的組合，盡可能簡化鉆具組合。在鉆具組合中合適的位置安放相應(yīng)尺寸的隨鉆震擊器，以確保第一時(shí)間處理卡鉆故障。鉆進(jìn)過程中必須觀察、計(jì)量巖屑的返出量，如返出量偏少，則停止鉆進(jìn)，循環(huán)清潔井眼，以防止發(fā)生沉砂卡鉆故障。

3.3 高效特色取心技術(shù)

京津冀地區(qū)奧陶系巖溶熱儲因暴露時(shí)間短、巖溶作用期次少，膠結(jié)性差，剝蝕差異性大，非均質(zhì)性較強(qiáng)[8]，易破碎，在取心過程中極易發(fā)生堵心、起鉆過程中發(fā)生掉心等井下故障，導(dǎo)致儲層巖心收獲率低，甚至出現(xiàn)空筒現(xiàn)象，影響地質(zhì)資料的獲取。常規(guī)彈簧卡箍式巖心爪巖心封閉內(nèi)徑為101.0mm，不能完全封閉巖心下端，僅適合成柱性好、膠結(jié)致密的地層取心，不適合用于京津冀地區(qū)巖溶熱儲目的層取心。

根據(jù)前期取心經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，選擇全封銷掛式JS-6型多用取心筒與彈簧卡箍加籃式一體式巖心爪配合進(jìn)行取心[9]。一體式巖心爪可封閉內(nèi)筒，能確保起鉆過程中不發(fā)生掉心，與適合于碳酸鹽巖取心的GC406T型高效取心鉆頭配合，能明顯提高取心鉆進(jìn)的機(jī)械鉆速。容東1井共取心3回次，第一回次使用Rb-8100型取心工具，取心收獲率18.2%。根據(jù)現(xiàn)場取心情況，分析清楚取心收獲率低的原因后，采用JS-6型全封銷掛式多用取心筒與一體化巖心爪配合進(jìn)行取心作業(yè)，2回次取心收獲率均為100%（見表1），不僅提高了破碎、松散地層的巖心收獲率，而且提高了取心機(jī)械鉆速，確保了地質(zhì)資料的完整性。

表1 容東1井取心記錄Table 1 Coring record of Well Rongdong 1

3.4 鉆頭優(yōu)選

京津冀地區(qū)巖溶熱儲鉆井時(shí)，應(yīng)根據(jù)從上至下鉆遇地層的特性優(yōu)選鉆頭或?qū)︺@頭進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。巖溶熱儲鉆井鉆遇地層分為蓋層（砂泥巖組合）和基巖（灰?guī)r或白云質(zhì)灰?guī)r）[10]。

1）蓋層鉆頭選型。巖溶熱儲蓋層以新生界的平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組和東營組的砂巖和泥巖為主，可鉆性級值3～4，根據(jù)地層可鉆性級值和地層巖性特征選擇PDC鉆頭的型號，利用PDC-DS軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)鉆頭的水力參數(shù)、穩(wěn)定性和使用壽命。采用4～5刀翼、?19mm切削齒、小后傾角、25°側(cè)轉(zhuǎn)角和大尺寸噴嘴，噴嘴的噴射方向直接對準(zhǔn)刀翼上的切削齒，以有效清洗切削齒；盡量讓高流速區(qū)分布在各刀翼的主切削齒，避免主切削齒附近出現(xiàn)低流速區(qū)導(dǎo)致鉆頭泥包，以獲得更高的機(jī)械鉆速。主要采用HY 1955型和GCG3613BR型等PDC鉆頭鉆進(jìn)蓋層。

2）基巖鉆頭選型。對于以奧陶系灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r為主的灰?guī)r基巖，其可鉆性級值4～5，選用五刀翼、?16mm切削齒的?215.9mmPDC鉆頭或IADC編碼為HJ517～HJ637、牙掌強(qiáng)化保徑的牙輪鉆頭。對于以白云質(zhì)砂巖、白云質(zhì)灰?guī)r和白云巖為主的白云質(zhì)灰?guī)r基巖，巖石結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可鉆性級值7～8，推薦采用適用于高可鉆性級值地層的牙輪鉆頭。選用MD型掌背強(qiáng)化、適用于高轉(zhuǎn)速螺桿的鉆頭，同時(shí)采用高密度及露齒高度呈梯度變化的全掌背螺旋保徑齒，以保護(hù)牙輪鉆頭的掌尖和軸承的密封，增強(qiáng)鉆頭抗縮徑功能和保徑能力，延長其使用壽命。MD型牙輪鉆頭機(jī)械鉆速適中、軸承壽命超長，可在井下長時(shí)間鉆進(jìn)，能實(shí)現(xiàn)減少起下鉆次數(shù)、降低輔助時(shí)效的目的[11]。常規(guī)鉆具組合和MD型牙輪鉆頭配合使用，壽命可達(dá)120～140 h、進(jìn)尺600.00～800.00m，能實(shí)現(xiàn)一趟鉆完成三開。

3.5 堵漏技術(shù)措施

巖溶熱儲上部非目的層井段發(fā)生井漏時(shí)，堅(jiān)持“低速漏失繼續(xù)鉆進(jìn)、中速漏失隨鉆堵漏、高速漏失專門堵漏”的堵漏思路。發(fā)生高速漏失時(shí)，將架橋化學(xué)凝膠和智能凝膠漿泵入漏失井段，進(jìn)行雙液堵漏。架橋化學(xué)凝膠配方為：清水+5.0%膨潤土+10.0%懸浮劑+12.0%成膠劑+10.0%堵漏劑+2.0%交聯(lián)劑+5.0%增強(qiáng)劑。智能凝膠配方為：基液（水基鉆井液）+30.00%成膠劑+2.00%交聯(lián)劑+0.30%催化劑+0.009%交聯(lián)增強(qiáng)劑+0.01%緩交聯(lián)劑。堵漏作業(yè)時(shí)先注入智能凝膠，后注入化學(xué)凝膠，兩者相互協(xié)同，以解決惡性漏失、重復(fù)漏失的問題。雙液法堵漏能夠使堵漏材料在預(yù)定位置停留并有效交聯(lián)，在承受液柱壓力的條件下，交聯(lián)后能夠形成強(qiáng)度足夠高的封堵層，雙液法堵漏成功率60%～70%，漏失量能明顯降低80%以上直至完全止漏。河北省霸州市的阿爾卡迪亞1井鉆至井深2 167.17 m（奧陶系灰?guī)r）時(shí)發(fā)生失返性漏失，采用雙液法堵漏，候凝后驗(yàn)漏，下鉆探塞發(fā)現(xiàn)塞面，開泵返出鉆井液，繼續(xù)鉆進(jìn)未再發(fā)生漏失，成功堵漏。

巖溶熱儲層井段發(fā)生井漏時(shí)，采取隨鉆堵漏的方法鉆進(jìn)，在鉆井液中加入聚合物和可完全酸溶的堵漏材料，以降低漏失量，并上提和下放鉆具觀察沉砂情況，如井下摩阻或扭矩明顯增大，則及時(shí)停止鉆進(jìn)，泵入高黏聚合物稠漿清掃井眼，將巖屑攜帶出井，以保證井下安全。

4 現(xiàn)場應(yīng)用

京津冀地區(qū)7口巖溶熱儲井應(yīng)用巖溶熱儲鉆井關(guān)鍵技術(shù)，準(zhǔn)確卡取了風(fēng)化殼，成井率100%，平均鉆井周期比設(shè)計(jì)鉆井周期縮短18.5%，鉆井復(fù)雜和故障率降低93.0%。下面以Zg-Dr1井為例介紹應(yīng)用情況。

Zg-Dr1井一開使用?444.5 mm HY1955型PDC鉆頭鉆進(jìn)，鉆具組合為?444.5 mm PDC鉆頭+?203.2 mm無 磁 鉆 鋌×1根+?203.2 mm鉆 鋌×5根+?165.1 mm鉆鋌×3根+?127.0 mm加重鉆桿×12根+?127.0 mm鉆桿，機(jī)械鉆速25.00～35.00 m/h。二開使用?311.1 mm GCG3613BR型PDC鉆頭鉆進(jìn)，鉆具組合為?311.1 mm PDC鉆頭+?196.9 mm×1.25°螺桿+?308.0 mm穩(wěn)定器+?203.2 mm無磁鉆鋌×1根+?165.1 mm鉆鋌×3根+?127.0 mm加重鉆桿×12根+?127.0 mm鉆桿，機(jī)械鉆速15.00～20.00 m/h。三開白云質(zhì)灰?guī)r井段使用MD617GHL型牙輪鉆頭鉆進(jìn)，鉆具組合為?215.9 mm牙輪鉆頭+?165.1 mm無磁鉆鋌×1根+?165.1 mm鉆鋌×11根+?127.0 mm加重鉆桿×12根+?127.0 mm鉆桿，純鉆時(shí)間117 h，進(jìn)尺749.00 m，機(jī)械鉆速5.52～5.69 m/h。與鄰井西昝1井和西昝2井相同井段常規(guī)牙輪鉆頭相比，機(jī)械鉆速相當(dāng)，但是單只MD617GHL型牙輪鉆頭的進(jìn)尺比常規(guī)牙輪鉆頭提高112%，純鉆時(shí)間利用率提高25%～27%，鉆井周期縮短3～4 d。

5 結(jié)論與建議

1）利用XRF元素錄井技術(shù)能準(zhǔn)確判斷京津冀巖溶熱儲基巖的風(fēng)化殼，保證巖溶熱儲鉆井安全。

2）雙壁鉆桿氣舉穿漏技術(shù)能夠解決失返性漏失地層攜巖和井下常規(guī)MWD定向儀器與地面儀器之間信號失聯(lián)的問題。

3）MD型牙輪鉆頭與常規(guī)鉆具組合配合鉆進(jìn)白云質(zhì)灰?guī)r巖溶熱儲層，能夠?qū)崿F(xiàn)“一趟鉆”完成三開的目標(biāo)。

4）JS-6型取心筒與一體式巖心爪配合使用，能提高京津冀巖溶熱儲破碎、松散地層的取心收獲率。