元页HF-1页岩气水平井钻井关键技术.pdf

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1、l8探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第8期元页HF一1页岩气水平井钻井关键技术李恒东，李培丽，付怀刚(1．中石化胜利分公司胜利采油厂，山东东营257000；2．中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营257017)摘要：元页HF—l井是中石化部署在川东北元坝区块的第一口页岩气预探水平井。通过分析该井的工程地质难点，优化了三开次井身结构，优选出合理的钻井方式、钻井液体系和配套工艺措施，形成了一套适合该区块的页岩气水平井钻井技术方案。该井成功钻达目的层，完钻井深4982m，水平位移1421．73m

2、，钻井周期168．88d，平均机械钻速3．07m／h，三开井径扩大率仅为4．82％，取得良好的应用效果，为元坝区块页岩气的勘探开发提供了技术支撑。关键词：井身结构；井壁稳定；空气锤；油基钻井液；元页HF一1井中图分类号：TE2431文献标识码：A文章编号：1627—7428(2014)08—0018—03KeyTechnologyofDrillingforYuanyeHF一1ShaleGasHorizontalWell／L／Heng一(10ngL．LIPei—li。，FUHuai—gangz(1．ShengliO

3、ilProductionPlant，ShengliOilfieldLimitedCompany，SINOPEC，DongyingShandong257000，China；2．DrillingTechnologyResearchInstitute，ShengliPetroleumEngeeringCo．，Ltd．，SINOPEC，DongyingShandong257000，China)Abstract：YuanyeHF一1isthefirstshalegaspre—explorationhorizontalwel

4、linYuanbablockofNortheasternSiehuan．Basedontheanalysisonthedificultpointsinengineeringgeology，thethirdspudsectionstructurewasoptimized；rationaldrillingmethod，drillingfluidsystemanddrillingprocessmeasuresareselectedtoformasetofshalegashorizontalwelldrillingtec

5、hnicalschemesuitableforthisarea．Thewellisdrilledtotheobjectivelayerwithdrilleddepthof4982m，hori—zontaldisplacementof1421．73mm，drillingcycleof168．88d，averagepenetrationrateof3．07m／handthethreeopenwelldiameterenlargementratioisonly4．82％．Keywords：wellstructure；b

6、oreholestability；airhammer；oilbasedrillingfluid；YuanyeHF一1well元页HF—l井是中石化部署在川东北元坝南系数为1．39～1．5，千佛崖二段压力系数为1．88。部低缓断褶带的一15重点页岩气开发预探井，该井在钻探过程中面临地质不确定因素多、地层可钻2钻井难点性差、页岩层易坍塌、井身质量要求高、固井难度大本井的工程地质难点主要体现在以下几个方等难题。施工中合理选择钻井方式，系统优化工程面。设计，创新应用配套技术，最终成功钻达目的层，为(1)井眼失稳问题突出。

7、页岩气水平井钻井的元坝区块页岩气水平井钻井积累了宝贵经验。最大难题在于如何在坍塌周期内快速完成泥页岩水平段的钻进，保持井壁稳定。由于泥页岩易吸水膨1地质概况胀，水化剥蚀，水基钻井液极易导致井壁坍塌掉块，元页HF一1井自上而下钻遇剑门关组、蓬莱镇这就对钻井液性能提出较高要求J。组、遂宁组、上沙溪庙组、下沙溪庙组和千佛崖组。(2)摩阻扭矩大。元页HF一1井水平段长蓬莱镇及以上地层为细砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩10521TI，钻具与井壁的轴向摩擦和径向摩擦加大了不等厚互层；遂宁组一下沙溪庙组以泥岩、粉砂质泥起下钻阻力和

8、扭矩，加之下部泥页岩层易坍塌且水岩为主；千佛崖组以泥岩、粉砂质泥岩、黑色泥页岩平井岩屑清洁困难，更加剧了钻具与井壁的摩为主。地层压力情况：剑门关组一遂宁组压力系数擦。为1．0～1．15，上沙溪庙组压力系数为1．1—1．3，下(3)固井难度大。水平段长，下套管摩阻大，套沙溪庙组压力系数为1．15—1．3，千佛崖三段压力管居中度难以保证，油基钻井液造成井壁及套管清收稿日期：2