高温高压高含硫地区超深井钻井难点及对策——以通南巴构造带为例

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1、天然气工业2010年3月高温高压高含硫地区超深井钻井难点及对策——以通南巴构造带为例肖思和胡秀玲。胡永章。李勇钟敬敏刘洪。1．成都理工大学2．中国石化西南油气分公司工程技术研究院3．重庆科技学院石油工程学院肖思和等．高温高压高含硫地区超深井钻井难点及对策——以通南巴构造带为例．天然气工业，2010，30(3)：7O一73．摘要受特殊沉积环境及复杂构造运动的影响，在通南巴构造带上钻井工程事故频发，存在井漏、井壁垮塌、井涌(喷)、卡钻、高含硫化氢、岩石致密硬度大、井斜等问题，严重影响了安全、优质快速钻井。通过对通南巴构造带工程地质特征的研究，提出

2、如下对策：①优选气体钻井、泡沫钻井、垂直钻井、复合钻井、旋转导向钻井等钻井方武，促进防斜打直、打快；②优化井身结构设计，合理确定必封点，科学确定井眼尺寸；③优化钻井液性能，提高防塌、润滑效果；④强化钻头选型，提高破岩效果；⑤细化防漏堵漏措施，减少非生产时间等。经现场钻井实践，大幅度地提高了机械钻速，有效地减少了钻井复杂情况，实现了该地区海相超深含硫气井的优快钻井，并对同类高温、高压、含硫气井的高效钻井具有借鉴意义。关键词高温高压高含硫通南巴构造超深井深井钻井工程对策D0I：10．3787／j．issn．1000—0976．2010．03．01

3、8m。，平均漏速为1o．9m。／h。卡钻主要集中在陆相沙1超深井钻井的难点溪庙组、下侏罗统自流井组、须家河组及海相膏岩发育1．1常见工程地质复杂情况井段。受特殊沉积环境及复杂构造运动影响，通南巴构1．2工程地质复杂问题的地质影响因素造带工程地质特征异常复杂，钻井工程事故频发，钻井1)岩石致密，强度大、硬度大，可钻性差。通南巴中存在井漏、井壁垮塌、井涌、卡钻、高含硫化氢、岩石构造带陆相地层为冲积平原沉积体系、湖泊沉积体系致密硬度大、井斜等问题，严重影响安全、优质快速钻和三角洲沉积体系，岩性主要为砂泥岩互层，泥页岩发井[1]。主要表现在陆相地层易

4、自然井斜、卡钻、井壁垮育，平均厚度占67．5％，岩石密度为2．6～2．8g／cm。，塌、井漏、气体钻井出水、可钻性差导致钻头磨损严重；孔隙度为1％～3。陆相砂岩在围压条件下，最大抗海相地层易井漏、卡钻、井涌(喷)、膏岩侵、硫化氢气压强度为373．7MPa，平均为241．9MPa，硬度为侵。其中井漏最为突出，占76％，其次是卡钻，占1000~2000MPa，内聚力平均为29．3MPa，须家河12。井漏以裂缝性漏失为主，纵向上主要分布于中组砂岩内聚力平均为36MPa，明显高于上部地层，牙侏罗侏沙溪庙组、上三叠统须家河组、中三叠统雷三轮钻头可钻性级

5、值为5～7，为中硬地层。海相地层岩段、下三叠统嘉二段、下三叠统飞三段，平面上受断层石围压下抗压强度平均为271．5MPa，内聚力平均为影响明显，在近断层部位井漏加剧。如HB—l等7口25．1MPa，硬度为1500～2800MPa，牙轮钻头可钻井井漏231次，漏失钻井液11919．11m。，其中裂缝性性级值为5～5．5，PDC钻头可钻性级值为4～5，为漏失为170次，占73．6％，漏失钻井液9449．7m。，平软一中硬地层。纵向各层位、各岩性岩石力学性质变均漏速为12．5m／h；仅HC～l井，由于受米仓山构造化较大，且围压条件对各岩石力学参数影

6、响大，随着围挤压，裂缝发育，井漏132次，漏失钻井液为5195．49压的增大岩石抗压强度线性增大。地层沉积、成岩环基金项目：国家自然科学基金项目(编号：50674077)。作者简介：肖思和，197o年生，副教授，博士；1994年毕业于成都理工大学计算机应用专业；从事油气地球物理勘探研究工作。地址：(610059)四川省成都市二仙桥东三路一号。电话：(028)84077239。E-mail：xiaosh@cdut．edu．Cn第3O卷第3期钻井工程境决定了岩石致密，强度大，硬度大，可钻性差。化大，自然造斜能力强。HB-2、M一1、HC-1、CB

7、一88等2)纵向上多压力系统，井壁稳定性差，易井塌、卡井地层倾角测井表明，通南巴构造带地层倾角为2。～钻、井涌、井漏。通南巴构造带纵向上存在多压力系35。，陆相地层倾角总体为6。～2O。，地表露头地层倾角统，地层孔隙压力纵向分带明显，陆相为正常压力，海为30。～6O。。陆相砂泥岩频繁互层，可钻性差，钻井中相地层整体表现为异常高压。HB一1井飞三段气藏实易自然井斜，如HB一2井自流井组地层倾角为14。，常测地层压力为l11．11MPa，地层压力系数为2．28，嘉规钻井自然造斜最大井斜为5．25。，制约了钻压等钻二段气藏实测地层压力为94．77M

8、Pa，地层压力系数井参数，影响机械钻速。为2．14。陆相地层坍塌压力高，部分井段甚至高于孔2实现优质快速钻井的对策隙压力，按地层孔隙压力设计的钻井液密度难以维持井壁