元坝地区钻井难题分析与技术对策探讨

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1、第38卷第3期石油钻糠爻恭V0L38NO．32010年5月IETROIEUMDRIIIINGTECHNIQUESMaV，2010．．钻井与完井元坝地区钻井难题分析与技术对策探讨张克勤(中原石油勘探局钻井工程技术研究院，河南濮阳457001)摘要：元坝地区是中国石化天然气增储上产的一个重要勘探区域，但该地区钻井中遇到了一系列钻井难题，包括气体钻进井段较短、下部陆相地层常规钻井机械钻速低、小井眼钻井提速难度大、深部井段钻井液维护困难等。针对上述难题，探讨了：空气锤、雾化、泡沫钻井技术提高上部陆相地层气体钻井应用及进尺的效果；利用优选PDC钻头及复合钻

2、井技术、低密度钻井液钻井技术、水力加压器和水力脉冲空化射流发生器等提高下部陆相地层的机械钻速；推广应用耐高温螺杆和涡轮钻具提高深部小井眼钻井速度，及利用高钙盐强抑制防塌钻井液体系解决井底高温高压、碳酸根及盐水污染问题的效果。最后推荐出了适合元坝地区各层段的优快钻井技术。关键词：气体钻井；优快钻井；机械钻速；小眼井；防塌钻井液；元坝地区中图分类号：TE242．9文献标识码：A文章编号：100卜0890(2O10)03—0027-05元坝探区位于四川盆地东北部的广源市苍溪县、于1．25)；千佛崖组地层除元坝11、9、5井区压力阆中市及巴中市境内，面积

3、3251．48km，预测天然较高外(钻井液密度1．8O～2．08kg／L)，其余压力气远景资源量1．77×10In。。该区块是中国石化继系数均小于1．50；自流井组地层存在压力系数小普光气田之后天然气增储上产的又一重点探区，也于1．65的气层，底砾岩蹩跳钻严重；须家河组地是川气东送工程资源接替的重要阵地。从2006年层存在区域高压，压力系数1．85左右，石英砂岩5月到2009年12月末，元坝地区共开钻25口井，可钻性极差；雷口坡组地层部分有气层；嘉陵江组地层顶部盐膏层发育，底部部分井有高压盐水层；其中完钻l5口井，lO口井在钻。完钻井平均井深飞仙

4、关组地层低压气层压力系数1．0左右，元坝7044．39m(井深范围为6565．00～7450．00m)，4、5井区存在高压(压力系数1．92～2．13)。这些平均钻井周期468．22d，平均机械钻速1．58m／h。特点为元坝地区的安全快速钻井带来了诸多难该地区钻井过程中遇到了一系列技术难题，严重影题]。响了钻井周期和机械钻速，因此，在该区提高钻速仍1)气体钻井钻进井段较短。元坝地区部分有较大空间。]，探讨、解决这些难题，找到适合元坝井气体钻进的实施情况见表1。由表1可知：气地区的优快钻井技术，有很大的现实意义。体钻井技术在元坝地区上部陆相地层得到

5、了普遍应用，且取得了较好的提速效果，平均机械钻1钻井难题分析速高达8．53m／h。但应用井深最浅为3026．00m(元坝27井)，最深为3791．50iTI(元坝2井)，平均元坝地区二叠系～白垩系地层总厚7000．00～井深为3361．221TI，只占陆相地层厚度(4900m左8000．00m，其中上三叠统～白垩系地层为陆相沉右)的68．6。与普光气田相比，气体钻进井段积，沉积岩性以砂、泥质岩性为主。陆相地层总厚较短。度为4900．00m左右；中三叠统及以下沉积地层为海相沉积，岩性以碳酸盐岩为主。钻探实践表收稿日期：2009l209；改回日期：2

6、()l()一()4一O2明，元坝地区白垩系地层部分存在浅层水和发育作者简介：张克勤(1959)．男．陕西富平人．1983年毕业于西裂缝；上沙溪庙组地层部分在井深21。0．00IT1左南石油学院钻井工程专业，高级工程师．副院长．主要从事钻井工程右有小水层，底部3300．00m附近存在区域垮塌方面的研究与管理工作。层；下沙溪庙组地层存在低压小气层(压力系数小联系方式：(0393)[895098，zhangkcqin@sohu．COI1]’8’石油钻探枝术1(1年j月2)下部陆相地层常规钻井机械钻速低。由于气钻井液密度高(1．5～2．1kg／1)，导致

7、机械钻速很低。体钻井的使用受到限制，还有厚1500．O0In左右的该井段长1452．76m，平均机械钻速O．70m／h(须家下部陆相地层要采用常规钻井方式来完成。由于下河组地层只有0．54m／h)，施工时间为163．58d，占部陆相地层砂泥岩交错变化大，砂岩石英含量高，胶全井钻井周期的39，而进尺仅为全井进尺的2O％结致密，硬度大，研磨性强，地层可钻性差，跳钻严重，(相关数据见表2)。因此，该段地层是制约元坝地加之自流井组和须家河组地层存在高压气层，使用的区钻井提速的瓶颈。表2元坝地区下部陆相地层常规钻井机械钻速统计3)小井眼钻井提速难度大。小井

8、眼钻井施以上)。相关钻井技术统计数据见表3(钻头直径工井段较长(600．O0～2000．O0m)，循环压耗均为I65．1mm)。由表3可