元坝陆相水平井钻井关键技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015年天然气技术与经济Vo1．9，No．4第9卷·第4期NaturalGasTechnologyandEconomyAug．2015doi：10．3969／j．issn．2095—1132．2015．04．014元坝陆相水平井钻井关键技术刘伟李文生(中国石化西南油气分公司钻井工程处，四川成都610041)摘要元坝陆相天然气资源丰富，是中国石化的重点勘探开发区域，主要目的层自流井组、须家河组具有高温、高压、岩石致密等特性。水平井钻井的有事是增加钻遏天然裂缝的几率，但

2、水平井钻井时却面临斜井段造斜效率低，钻速慢，最后导致出现斜井段和全井钻井周期长等难题。通过井身结构优化、沙溪庙组以浅优快钻并技术配套、高研磨性地层钻头优选、斜井段轨迹控制技术和优质钻井液的应用，指导完成了8口井的钻井工程设计和施工，提速提效显著，8口井平均钻井周期为212．68d，平均机械钻速为2．08m／h，较前期完钻的LY301井提速39．7％。关键词元坝气田高温高压高效钻井井身结构水平井文献标识码：B文章编号：2095～1132(2015)04—0049—04速仅为1．29m／h。影响水平井钻井效

3、率的因素主要0引言有：①纵向上多压力系统，普遍钻遇超高压气层。元坝陆相天然气资源丰富，LY5井、LY7井均钻元坝地区地层压力系统复杂]，总体上纵向压力分获日产数十万方天然气流，是中国石化的重点勘探开布规律为：常压一高压一常压一高压一常压，发区域，已实施陆相专层井39口，海相过路井55口。陆相专层井将钻遇常压和高压地层，自流井一须家主要目的层自流井组和须家河组埋深4400—4800m，河组普遍钻遇超高压气藏，最高钻井液密度达2．52地层压力梯度1．8～2．1MPa／100m，一旦钻遇高压g／cnl。根据实

4、钻统计，西区压力当量密度较东区高裂缝性气层，钻井液密度将超过2．20g／em，最高0．1～0．3g／em，复杂的压力系统给井身结构优化增达2．52g／cm，是典型的高温、高压、致密、裂缝加了难度。②岩石致密，关键层段提速手段有限。性气藏。钻井实践证明，陆相储层主要受裂缝控自流井组、须家河组地层压缩抗压强度接近150制，非均质性强，只有钻遇天然裂缝才能获得高MPa，属极硬地层，岩石可钻性极值7级以上；研磨产。为了最大限度地增大泄流面积，提高钻遇裂缝性5—6级，属高研磨性地层。根据岩石可钻性与几率⋯，在区域

5、断层附近尝试了水平井钻井。通过钻头选型关系，该地层不适合PDC钻头钻进，只能钻探实践和科技攻关，目前已形成适合该地区复杂依靠高效牙轮钻头或价格较高的孕镶金刚石钻头。地层的水平井高效钻井技术。前期陆相直井在该层段单只钻头进尺仅为15．6m，平均钻速O．52m／h。新工艺、新工具、新技术推广应1元坝陆相水平井钻井面临的难题用受成本和风险制约，使用时需权衡经济性。③地元坝陆相储层砂泥岩交错、多为硅质胶结、岩质特殊性导致轨迹控制难度大。水平井主要部署在性致密、非均质性强，岩石抗压强度在68_89～裂缝、断层较发

6、育区域，钻遇断层后，轨迹调整频148．05MPa，岩石内摩擦角为26．65。一48．44。，可钻繁，需要根据岩性变化及时增降斜钻进。受川东北性级值普遍在5—8级甚至更高，属高硬度、高研磨复杂的地理环境制约，靶前位移、水平段长度均需性地层。自流井组为砾石性储层，钻头选型和轨迹要根据井场来确定，高曲率、长水平段钻进在所难控制难度大。直井平均钻井周期为210d左右，第一免。高研磨性地层单只钻头进尺少，存在测量盲口水平井LY301H井钻井周期为327d，平均机械钻区，在靶区要求较严格的须家河组储层钻进，难以修订

7、回稿日期：2015一U7一O1作者简介：刘伟(1981一)，高级工程师，从事钻井设计与科研管理工作。E-mail：liuw1999@163．coin。天然气技术与经济／49学兔兔www.xuetutu.com第9卷刘伟，等：元坝陆相水平井钻井关键技术第4期保障砂体钻遇率。④复杂情况难以避免，衍伸诸多的可行性，降低钻井周期、减少钻井成本。首先在工程难题。根据工区钻探情况，在陆相地层泥岩井LY301H井实钻基础上，合理调整井身结构，力争减段容易垮塌、缩径；上沙溪庙组、自流井组、须家少钻井开次和套管下深；采用

8、井壁稳定性分析软件河组有漏失；沙溪庙组、须家河组、自流井组存在判定地层稳定性，在确保井壁坍塌在可控范围内的高压气层，钻井液密度高；自流井一须家河组含砾基础上减少钻井开次和套管用量；根据目前钻井技石、夹煤层，井壁稳定性差；斜井段易发生卡钻。术和套管下入水平科学设计，确保工程质量和提速众多的工程复杂问题导致水平井井身结构设计受降本。限，若以安全为主导进行设计，势必造成钻井开次根据地层三压力剖面，结合邻井实钻复杂情和钻井成本急剧增加。LY301H