通南巴地区充气欠平衡钻井技术应用

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1、钻采工艺2009年7月·8·DRIU_JING＆PR0DUCT10NTECHNOL0GYJuly2O09通南巴地区充气欠平衡钻井技术应用黄明(中石化石油工程西南有限公司钻井工程研究院)黄明．通南巴地区充气欠平衡钻井技术应用，20O9，32(4)：8一l0摘要：通南巴地区地层可钻性差，地层复杂，井漏、井塌严重，常规钻井液机械钻速在O．8ns以下，个别井漏失钻井液近2×10m。近年来气体钻井技术迅速发展，先后在通南巴地区进行了10余口井的气体钻井、泡沫钻井，上部地层机械钻速大幅度提高。但气体钻井遇到了地层应力垮塌、地层出水量大等工程

2、地质难题，导致了下沙溪庙组一须家河组近20oOm的井段无法使用气体钻井提速。文章提出通过充气钻井方式应对上述难题，并详细介绍了充气钻井的工艺特点及现场实验应用，将进一步提高河坝地区复杂地层的钻井效率。关键词：空气钻井；应力；垮塌；出水；负压钻井中图分类号：TE242．6文献标识码：BD0I：1O．3969／i．issn．1oo6—768x．2oo9．04．003地层压力低，浅部地层水发育，以河嘉203H为例，一、地质特征及井身结构地层岩性和油气水分布见表1。常用井身结构及钻根据河坝地区10余口已完钻井的实钻资料和井方式见表2。地

3、震地层预测结果，通南巴河坝构造须家河组以上表1河嘉203H井地质剖面地质分层地层压力垂深垂厚梯度油气水显示岩性主要工程组段(故障提示m)(m)(MPa／m)遂宁组l81181O．00900．0l0l棕红色泥岩夹细粒岩屑砂岩上沙溪庙组1931175O0．O095～0．01101275—1278m水层上部砂岩、中部、下部泥岩下沙溪庙组238145O0．01l0～0．O1202281～2283m水层砂、泥岩不等厚互层千佛崖组268130oO．0120～0．01282322—2380m水层泥岩与细砂岩呈不等厚互层285O～2864m水层

4、防漏自流井组307l3900．O128～0．01352900～2901m气层泥岩与砂岩呈不等厚互层，与下伏防斜2994～2995m气层地层呈整合接触关系防卡五段31518O3118～3143m水层页岩与砂岩不等厚互层防塌四段3186353170～3185m水层岩屑石英砂岩问夹黑色页岩防水侵须家三段33161300质岩与泥质粉砂岩、粉砂岩．0135～0．0140河组二段336650砂岩、岩屑石英砂岩夹黑色页岩黑色页岩与下伏地层呈不整合接一段342660触关系二、钻井现状与分析杂情况及建井周期长。如河坝l井：一开(444．5mm，l

5、50—2200m)平均机械钻速0．61In／h；发生漏1．钻井液钻井失3次，发生断钻具4次。二开(311．5mm，2200～主要存在的问题是机械钻速低、严重井漏等复收稿日期：2009—04一O2；修回日期：20o9一o6—23作者简介：黄明(197O一)，工程师，l990年7月毕业于重庆石油学校钻井专业，现任中石化石油工程西南公司钻井工程研究院副总工程师、欠平衡钻井所所长。地址：(618oo0)四川省德阳市天韵大酒店钻井工程院，E—mai】：gcyhm69@sjna．c0脚第32卷第4期钻采工艺Vo1．32No．4DRILLIN

6、G＆PR0DUCT10NTECHN0L0GY·9·33o0m)平均机械钻速0．55—n／h，发生11次井漏，表2河嘉203H井井身结构及钻井方式共漏失钻井液676．13m。。河坝l01井：一开开钻钻头程序套管程序井段备注程序(mm)(mm)(m)铂升力(444．5mm，9o0～16o0m)平均机械钻速0．95m／h，二开(311．5mm，2200～3300m)平均机械钻速一开660．45080～15O封水地层表常规钻井0．98In／h，漏失钻井液20000m以上。上沙水层2．气体钻井二开444．5346．10～1500以上地层空

7、气钻井目前通南巴构造已进行了1O余口井的空气、泡三开314封雷口空气、氮气、沫钻井，在上部高陡构造地层机械钻速取得大幅度．1273．10～4000坡组常规钻井提高，最高机械钻速9．19ln／h。见表3。193．70～300四开241．3177常规钻井但大部分井实际气体钻进深度不超过2000m，．830o一59r73而设计气体钻井井深为200～3800m，主要原因是注：水泥返高至地面。地层垮塌和出水量大。表3通南巴构造部分井气体钻井的机械钻速统计表井号井段钻头尺寸层位平均机械钻速出水量钻井介质结束原因(m)(mm)(In／h)(m

8、／h)河坝l叭3O2．31～826．36444．5上沙5．42>5泡沫出水量大河坝102148～2105444．5遂宁组～上沙4．7510～15空气钻达深度2212～31683l1．2下沙一自流井组9．02地层严重垮塌嘉203H158．6～l5O244J4．5上