川西地区须家河组致密气藏钻井提速新思路

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1、2009年天然气技术Vol.3，No.2第3卷·第2期NaturalGasTechnologyApr.2009文章编号：1673-9035（2009）02-0034-03川西地区须家河组致密气藏钻井提速新思路∗刘伟李丽吴建忠谭玮朱化属（中国石化西南油气分公司工程技术研究院，四川德阳618000）摘要川西地区须家河组气藏埋藏深、岩石致密、压力高。目前钻井面临的突出问题是施工周期长、机械钻速慢。针对须家河组钻井难点，重点从井身结构、钻井工艺以及钻井液方面入手进行分析，提出了提高须家河组钻井速度的新思路，即优化井身结构、推广应用欠平衡钻井、在新型井身结构下优

2、化钻压和转速、优选长寿命高效钻头、试验涡轮钻具＋孕镶金刚石钻头复合钻井、优化钻井液性能以及攻关复杂结构井钻井技术等。关键词深井钻井速度欠平衡钻井致密气藏中图分类号：TE24文献标识码：A力为80MPa左右；须四段和须二段裂缝发育，1须家河组钻井现状X851、X2井均钻遇高压裂缝，同时须四段普遍含川西深层须家河组已完钻44口井，其中在须二水，气、水分布规律仍不是很清楚，给井身结构、完段及以下层段完钻的深井有31口，主要集中在XC、井方式优化带来了困难。由于致密碎屑岩的特殊性，XQ和DY区块。由于地层压力高，岩石致密，统计流体性质、产量以及产水层位难以准确

3、预测，导致钻分析由2000年后须家河组16口完钻深井的钻井技术井方式优选困难，同时增加了出现井下事故的几率。[1]经济指标可知，平均钻井周期为327.69d，平均机2.2井身结构存在问题械钻速为1.50m／h。而目前须家河组浅井段只有2850m左右，约占完钻井深的40%～50%；上部井完钻深井的井身结构主要采用常规API（美国石[2-7]段钻井周期为75d左右，约占全井钻井周期的1／油学会）系列。须家河组井段主要采用Ø215.95～1／3。深井钻井提速的关键是须家河组钻井提mm、Ø152.4或Ø149.2mm钻头，结构较单一，存在速，深井段钻速慢是制约

4、深层勘探开发的瓶颈问题。以下问题：①大尺寸井眼段长，Ø311.2mm及以上在钻井工艺方面，2000年后分别在不同井段试尺寸井眼段长达2000m以上；②钻井开钻次数较复验了“螺杆＋PDC”复合钻井，先后试验了液体欠杂，普遍采用4次或5次开钻次制井身结构，固井、平衡钻井、气体钻井以及垂直钻井技术。从钻井提测井等特种作业时间长；③大尺寸套管强度难以满速效果看，取得了一定成效，但新技术、新工艺的足气体钻井等新技术的实施；④针对须四段、须二应用步伐还比较缓慢，须家河组钻井还有很大的提段的大斜度井和水平井还没有进行现场试验，深井速空间。套管减磨等配套工艺技术还没有

5、相应的储备和攻2制约须家河组钻井提速的关键问题关；⑤设计思路存在局限，未大胆尝试新型井身结构。2.1地质情况复杂，气、水关系准确预测难度大2.3深层钻头针对性差已有钻井资料表明，须家河组属异常高压，特别是须五段—须三段地层压力梯度一般为0.0175～须家河组岩石硬度大、可钻性差、石英含量0.0195MPa／m，地层压力普遍高于70MPa；须二段高，在高密度条件下，无论是钻头寿命还是单只钻地层压力梯度一般为0.015～0.016MPa／m，地层压头进尺都不甚理想。前期进行了钻头选型研究，优收稿日期：2009-01-21∗本文为中石化西南油气分公司重点科研

6、项目“川西深井提高钻速关键技术研究”（编号：GJ-49-0509）部分研究成果。作者简介：刘伟（1981-），工程师，现从事油气井钻完井设计和科研工作。E－mail：liuw1999@163.com。34/NaturalGasTechnology总第14期天然气技术·钻井工程2009年选出了一系列适合地层的钻头型号，如HJ537GK、钻井角度考虑是可行的。根据多年来的钻井实践分HJT517GK、HJT537GK等宽齿牙轮钻头和析，须三段基本不含气，蓬莱镇组可钻性好，500mFS2563BG、FS2463BG等PDC钻头，但还没有完全以浅基本无气层。因此

7、，表层套管可下至蓬莱镇组解决须家河组钻井提速问题，尤其是须二段小井眼中上部，井深为750m左右，采用无黏土相钻井液快的钻头缺乏针对性。据不完全统计，须家河组钻头速钻进以及防气窜水泥浆保证第一次开钻固井质用量占全井钻头用量的2／3以上，第4次开钻钻头量。技术套管下至须三段顶部，井深约为3900m，用量占全井钻头用量的1／4～1／3，DY1井第4次沙溪庙组以浅井段采用低密度钻井液复合钻井，沙开钻时须二段钻头用量已占59.62％。溪庙组以深地层采用欠平衡钻井技术。最后采用Ø187.3mm钻头完钻，通过优选长寿命钻头、优化钻2.4钻井新技术、新工具应用程度不高

8、井液性能、采用涡轮钻具实施欠平衡钻井，从钻井通过降低钻井液密度来提高机械钻速的欠平衡工艺和工具