DS20井鉆井施工技術(shù)

王博(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江 大慶 163411)

DS20井位于松遼盆地東南斷陷區(qū)徐家圍子斷陷安達(dá)凹陷東部，安達(dá)凹陷沙河子組的深湖、半深湖相的暗色泥巖、濱淺湖沼澤相的暗色泥巖及煤層為主要烴源巖，烴源巖厚度大，有機(jī)質(zhì)豐度較高，達(dá)高成熟－過成熟，具有較好的烴源巖條件，因此在安達(dá)凹陷東部部署了DS20井。

1.鉆井難點(diǎn)

1.1 上部地層易井塌

四方臺(tái)組以上疏松地層注意防漏、防塌。青山口組大段泥巖段地層要防止井壁坍塌、防止井漏。

1.2 防斜難度大

青一段地層傾角2.3°、泉一段地層傾角4.8°、登二段地層傾角8.6°、營(yíng)城組地層傾角9.8°，本井地層傾角大，鉆井防斜難度大。

1.3 易發(fā)生井下事故復(fù)雜

深層較致密-致密地層，注意防斜、防卡、防掉鉆具。營(yíng)城組火山巖內(nèi)部可能有斷層、裂隙發(fā)育，注意防斜、防漏，同時(shí)近平衡段脆性火山巖因破碎易落碎塊，疏松的凝灰質(zhì)巖，遇水易膨脹，特別要注意防卡鉆、防井塌。

2.優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證安全鉆井的前提，該井由于四方臺(tái)組以上地層疏松，成巖性差，因此下入100m導(dǎo)管，應(yīng)用插入式固井返到地面，封固上部不穩(wěn)定的地層；一開井深2200m，采用f315.0mm鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，相比f311.2mm具有環(huán)空間隙大，能夠防止青山口組泥頁巖地層縮徑卡鉆，應(yīng)用雙密度固井返到地面；三開采用f215.9mm鉆頭鉆進(jìn)井深4400m完鉆。

表1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表

2.2 鉆井液優(yōu)化設(shè)計(jì)

全井采用有機(jī)硅鉆井液體系，配方為:膨潤(rùn)土4.40-5.50+純堿:2.00-4.00（土量）+KOH:1.00-2.00（土量）+KFT:2.00-3.00+GWJ:0.50-1.00+YGT:1.00-1.50+YGY80:0.50-1.00+SF260:0.50-1.00+RH-3:2.00-4.00+超細(xì)碳酸鈣:4 t+重晶石粉:50 t。施工前膨潤(rùn)土和純堿按照5%與0.25%比例配制成膨潤(rùn)土漿，并預(yù)水化24h。之后再按配方加入其它處理劑，循環(huán)和攪拌均勻，性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.施工技術(shù)

3.1 鉆頭優(yōu)選技術(shù)

該區(qū)域泉頭組以上地層，巖石硬度低，可鉆性好，泉頭組以下地層-沙河子組地層可鉆性級(jí)值逐漸升高，且營(yíng)城組和沙河子組地層中普遍含有礫巖。因此依據(jù)該井區(qū)所鉆地層的巖性，可鉆性級(jí)值，結(jié)合臨井鉆探情況，多鉆頭進(jìn)行優(yōu)選，形成鉆頭序列為:T1951DB+MM64DH+Q635+DSH616M+DD5560M-A1。

3.2 鉆井提速技術(shù)

3.2.1 一開提速技術(shù)

一開采用f315.0mm鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，這一階段主要是防止井斜和井眼縮徑，因此采用塔式鉆具組合，該鉆具組合和井眼之間環(huán)空間隙大，利于快速鉆進(jìn)井眼返砂，保證井眼清潔，同時(shí)依靠下部大鉆具自身的重量可以有效的防止井斜發(fā)生。鉆具組合 為 :Φ315.00mmBIT×0.3m+Φ228.60mmDC×54.0m+Φ 203.00mmDC×54.0m+Φ178.00mmDC×81.0m+Φ159.00mmDC×81.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ127.00mmDP×1794.7m，鉆壓2-4噸，排量55l/s以上，實(shí)現(xiàn)了安全快速鉆井。

3.2.2 二開提速技術(shù)

二開施工中，依據(jù)所鉆地層的巖性及可鉆性級(jí)值，采用三套鉆具組合進(jìn)行鉆井提速，在泉一段以前，應(yīng)用直螺桿+PDC鉆頭進(jìn)行復(fù)合鉆井，增加井下動(dòng)力，提高鉆井速度，鉆具組合為:Φ 215.90mmBIT×0.3m+Φ172.00mm雙螺扶直螺桿×7.86m+Φ 159.00mm 止回閥+Φ159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ159.00mmDC×162.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ 127.00mmDP×2097.84m。

登樓庫(kù)組-沙河子組地層采用液動(dòng)旋沖工具、渦輪鉆井工具，鐘擺鉆具組合進(jìn)行鉆井提速試驗(yàn)，鉆具組合為:Φ 215.90mmBIT×0.3m+Φ178.00mmLB×1.66m+Φ159.00mm 止回閥×1.0m+Φ159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ 159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ159.00mmDC×189.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ127.00mmDP×3467.04m。

4.結(jié)論

4.1 做好鉆井優(yōu)化設(shè)計(jì)是保證安全、快速、高效鉆井的前提。

4.2 根據(jù)所鉆井的地層、巖性及可鉆性進(jìn)行選擇鉆頭和提速工具，是實(shí)現(xiàn)快速鉆井的必要條件。

[1]任春勝.哈拉山火山巖地層鉆井提速技術(shù)[J]，石油鉆探技術(shù)，2014年2期.