英西安全優(yōu)快鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用

譙世均張闖王波馬振勇(.青海油田分公司鉆采工藝研究院， 甘肅 酒泉 7360；.青海油田采油一廠， 青海 花土溝 86400)

英西安全優(yōu)快鉆井技術(shù)研究與應(yīng)用

譙世均1張闖1王波1馬振勇2(1.青海油田分公司鉆采工藝研究院， 甘肅 酒泉 736202；2.青海油田采油一廠， 青海 花土溝 816400)

本文對(duì)柴達(dá)木盆地西南區(qū)英雄嶺構(gòu)造帶西部區(qū)塊的地層特征及鉆井過(guò)程中所遇到的技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了分析，從井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化、鉆頭選型、鉆井液體系及維護(hù)方法、制定防漏堵漏技術(shù)措施等方面形成了安全優(yōu)快鉆井技術(shù)措施。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，鉆井指標(biāo)大幅度提升，井漏復(fù)雜得到了控制，降低了鉆井成本，對(duì)該區(qū)域的進(jìn)一步開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

柴達(dá)木盆地；井身結(jié)構(gòu)；鉆頭；防漏堵漏；安全優(yōu)快鉆井

英西地區(qū)位于柴西南區(qū)英雄嶺構(gòu)造帶西段，地面以風(fēng)蝕山地為主，地表海拔3000-3900m。該區(qū)整體處于柴富烴凹陷內(nèi)，油氣資源豐富。縱向地層巖性及物性差異加大，淺層易漏、中層大段鹽膏層發(fā)育鉆井液易污染、深層存在異常高壓溢漏并存，導(dǎo)致鉆井施工難度大，機(jī)械鉆速慢、鉆井周期長(zhǎng)、鉆井成本高。由此，需開展安全優(yōu)快鉆井技術(shù)研究，以進(jìn)一步提升鉆井速度及效率，從而加快英西區(qū)塊勘探開發(fā)進(jìn)程。

1 地層特征及鉆井難點(diǎn)分析

(1)地層特征 英西地區(qū)縱向自上而下共鉆遇N2、N1、22N1、E32四套地層。淺部(N22-N21)鹽上地層以砂泥巖為主，地層疏松、裂縫發(fā)育；中部(N1-E32上)復(fù)合鹽膏層以砂泥巖、鹽膏巖、泥膏巖互層為主；下部(E32下)鹽下地層含大量石膏與芒硝、儲(chǔ)層以泥質(zhì)云灰?guī)r和碎屑巖為主，地層壓力高，裂縫空洞發(fā)育。

(2)鉆井難點(diǎn) 表層成巖性較差，易造成垮塌，孔洞、裂縫發(fā)育，易井漏；膏鹽層蠕變縮徑和污染鉆井液，阻卡等鉆井復(fù)雜頻繁發(fā)生；深層巖性致密，可鉆性差，地層承壓力低，存在異常高壓，溢漏同層鉆井風(fēng)險(xiǎn)高。

2 安全優(yōu)快鉆井技術(shù)研究

(1)優(yōu)化井身結(jié)構(gòu) 英西地區(qū)老井多采用“大三開”井身結(jié)構(gòu)，此井身結(jié)構(gòu)鉆井周期長(zhǎng)、效率低、成本高，通過(guò)對(duì)地層巖性、壓力系統(tǒng)等研究，綜合考慮，最終優(yōu)化為“小三開”井身結(jié)構(gòu)[1]，一開采用Φ311.2mm鉆頭鉆至1600m，下入Φ244.5mm套管開封隔上部松散及易漏地層；二開采用Φ215.9mm鉆頭穿鹽層，鉆至高壓層頂部，下入Φ177.8mm套管，開封隔鹽膏層及E32上部層，三開采用Φ152.4mm鉆頭鉆至設(shè)計(jì)井深，下入Φ127mm套管，實(shí)施儲(chǔ)層專打。

(2)優(yōu)選鉆頭序列 根據(jù)縱向地層特性，利用測(cè)井資料建立巖石力學(xué)特性縱向剖面，對(duì)各開次巖石可鉆性進(jìn)行分級(jí)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)鉆情況，對(duì)鉆頭類型進(jìn)行優(yōu)選。一開選用五刀翼Φ19mm切削齒PDC鉆頭，針對(duì)地層特點(diǎn)選用高抗沖擊性能切削齒，提高鉆頭抗沖擊能力；二開選用五刀翼 Φ19mm切削齒PDC鉆頭，下部選用五刀翼Φ16mm切削齒PDC鉆頭，針對(duì)地層特點(diǎn)選用抗研磨性強(qiáng)的復(fù)合片，提高機(jī)械鉆速；三開選用五刀翼或六刀翼Φ13mm切削齒，抗研磨性強(qiáng)的PDC鉆頭[2]。

(3)鉆井液體系及維護(hù)方法 一開采用聚合物鉆進(jìn)液體系，鉆進(jìn)過(guò)程中控制粘度在55s～75s，保持較高剪切力，及時(shí)補(bǔ)充膠液及HT301、BTM-2、FT-1A等處理劑，提高抑制性能，防止井壁縮徑、坍塌，維持井眼穩(wěn)定，施工時(shí)盡量用大排量(45l/s以上)，以提高攜巖能力；二開采用鹽水聚磺鉆井液體系，鉆進(jìn)過(guò)程中保持抑制性處理劑的加量，降低地層水化分散和吸水膨脹，防止井眼縮經(jīng)。E32中上部地層富含膏鹽層，易井塌、井漏，在鉆井液中加入封堵防塌材料，增強(qiáng)泥漿封堵和承壓能力；三開采用復(fù)合有機(jī)鹽鉆井體系，鉆進(jìn)時(shí)不間斷的以膠液方式補(bǔ)充新漿。用BZ-YJZ-I和BZ-YJZ-II及防塌劑、潤(rùn)滑劑和抗鹽抗溫降濾失劑配成膠液，以提高體系的抑制性和防塌性，適當(dāng)加入超細(xì)碳酸鈣和BZ-YFT等封堵防塌材料，改善泥餅質(zhì)量，增強(qiáng)泥漿封堵和承壓能力，保證井壁穩(wěn)定。

(4)防漏堵漏技術(shù)措施 正常鉆進(jìn)應(yīng)保持鉆井液具有良好的流變性，適當(dāng)提高鉆井液觸變性，合理控制鉆井液密度；接單根前應(yīng)留有一定的返屑時(shí)間，避免井下巖屑沉積過(guò)多，接好單根后應(yīng)以小排量柔和開泵，待正常后再使用正常鉆進(jìn)排量，以減小激動(dòng)壓力，降低井漏風(fēng)險(xiǎn)；提密度按每循環(huán)周0.02g/ cm3梯度均勻加重；提高易漏井段承壓能力，為有效縮短井漏處理時(shí)間，提高堵漏效率，采用先進(jìn)高科技堵漏材料：雷特超強(qiáng)片狀、纖維狀等高強(qiáng)度樹脂合成材料。施工中，建議每200米提高一次地層承壓能力，達(dá)到防漏防塌雙重效果[3]。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

英西地區(qū)應(yīng)用安全優(yōu)快鉆井技術(shù)21口井，平均鉆井周期5.44m/h，平均鉆井周期90.5d，與未應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)的井相比，機(jī)械鉆速提升77.8%，鉆井周期縮短45.3%。通過(guò)實(shí)施防漏堵漏技術(shù)措施，該區(qū)塊平均單井漏失量由之前的682方減少至158方。應(yīng)用安全優(yōu)快鉆井技術(shù)后，機(jī)械鉆速大幅度提高，縮短了鉆井周期，井漏也得到了較好的控制，整體經(jīng)濟(jì)效益顯著。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)優(yōu)化形成“小三開”井身結(jié)構(gòu)并成功在英西地區(qū)進(jìn)行推廣，有效提高鉆井速度、縮短鉆井周期。

(2)優(yōu)選出適用于英西地區(qū)各開次的鉆頭序列，對(duì)英西提速給予了有力支撐。

(3)應(yīng)用有機(jī)鹽鉆井液體系可有效控制鹽膏層蠕動(dòng)，提高井壁穩(wěn)定，保證鉆井的順利施工。

(4)形成一套適用于英西地區(qū)快速、高效、經(jīng)濟(jì)的防漏堵漏技術(shù)措施，有效降低了惡性井漏的發(fā)生。

[1]沈忠厚，羅平亞，李鶴林等.鉆井手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2013.8.

[2]李忠慧，張春陽(yáng)，樓一珊．等鉆頭優(yōu)選新方法及其應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2008，28(12)：54-56．

[3]張東海．防漏堵漏綜合技術(shù)的應(yīng)用[J].江漢石油科技，2005，15(2)：34-36.

譙世均(1973- )，男，西南石油大學(xué)，大學(xué)本科學(xué)歷，從事工作：鉆井工藝研究，高級(jí)工程師。