阳37井钻探研究.pdf

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1、l匕毒嚯锯2013年第1期阳37井钻探研究张影(胜利油田黄河钻井总公司固井公司山东东营257000)【摘要】该井是该区块历年来所施工的最深的一口深探井，我们针对该井地层可钻性差、机械钻速低、钻井周期长、地质剖面复杂、井身质量难以保证等情况，根据该区块的地质特点及施工难点，优选施工方案，有效地解决了阳信区块深部地层钻井井身质量难以控制的问题，避免了复杂地质条件下事故的发生，实现了安全钻井，本文详细介绍了该井的钻探技术。【关键词】可钻性；井身质量；钻探技术阳37井位于济阳坳陷惠民凹陷阳信洼陷温家次洼北部陡坡带阳37构造高部位。是油田勘探开发

2、中心在该地区布置的一口重点预探井，也是阳信区块所施工的设计井最深、施工难度最大的一口深探井。钻探目的是为了解阳信洼陷温家次洼北部陡坡带沙河街组含油气情况。该井设计井深4400米，经103天8小时的艰苦施工。最后安全钻达目的层沙四段。一、地质概况及施工难点阳信洼陷位于惠民凹陷东北部。是惠民凹陷的次一级洼陷，其北面以一弓形大断层与无棣凸起相邻，东靠沾化北部．东南与宾县凸起相连。地质分层自上而下依次为平原组170．00m、明化镇组1100．00m、馆陶组1380．00m、东营组1540m和沙河街组地层，沙河街组顶深1700m，底深4400m。

3、该井存在着以下施工难点：1、馆陶组以上地层成岩性差、防坍塌、防糊井眼。2、沙河街组地层压力较高需做好防喷工作，钻至沙i下以后由于地层岩石比较疏松易碎会造成井塌、掉块、卡钻等现象。沙四段沙砾岩段，注意防漏、防喷。3、井身质量难控制，2800m以后地层倾角大，易造成井斜。4、深井井下摩阻大。需简化钻具结构。5、三开井段较长，地层复杂，必须制定好套管防磨措施，防止套管磨损。6、该断块3500以后。地层坚硬，含有大量致密坚硬、研磨性强的变质岩，可钻性差；且地层温度高，易造成密封件的提前失效，轴承过早损坏。较大的影响了钻头的使用寿命。二、工程技术

4、方案2．1深井的防斜打快钻井技术本井是一口4400米的重点探井，前期的井斜会影响到后期井底的水平位移。该井2800m以下地层倾角高达30。，而且地层各向异性，地层自然造斜率高，井斜是制约该井钻井速度和实现地质目的的主要障碍之一。我们通过实钻数据对该井地层造斜能力进行分析，组织技术人员进行技术攻关，逐步摸索出了一套适合该井的防斜打快配套技术——钟摆防斜技术、偏心防斜打快技术。2．1．1钟摆防斜技术钟摆防斜技术即钻具在钟摆力作用下，靠向并切削下侧井壁．从而起到减小井斜角的作用。该钻具结构在地层可钻性好、井眼稳定、井壁规则的井段与PDC钻头配

5、合使用可充分发挥其防斜打快的效果。2．1．2偏心防斜技术偏心钻具组合的防斜机理是利用偏心接头使偏心钻柱在井筒内产生一定程度的公转．利用偏心接头使钻具在钻压作用下做稳定的弓形回旋运动．使钻头均匀切削井壁圆周，并使钻柱与井壁的切点上移．从而产生较强的纠斜力，达到防斜的目的，且钻压越大转速越高．钻具越易产生和保持所需的变形。i开以后由于地层倾角大．用常规防斜措施已难以保证井身质量。因井斜角太大无法进行钻进，我们决定起钻下人偏心钻具组合．钻进时采用钻压120KN、转盘转速80转，每分进行钻进，该项措施有效防止并减小了井斜角的继续增大，完井时井底

6、井斜角小到1．16度。2．2钻头的优选我们在上部地层二开大井眼直井段钻进时采用TP一6FPDC配合钟摆钻具使用。在保证井身质量的前提下，较其他钻具结构相比获得了比较高的机械钻速。三开215．9mm井眼钻进，与其他地区施工井所用的同地层同型号的钻头相比，机械钻速明显减小。我们采用了H邢17G钻头，该钻头耐高温，研磨性强，在较低的钻压下可提高机械钻速，适合于易造斜地层钻进。经技术人员共同进行现场分析，一致认为，大致存在以下原因：l、岩石硬、可钻性差，研磨性强；2、由于该区块地层地温高(失常)，造成密封件提前失效，轴承过早损坏。2．3套管防磨

7、技术措施1、方钻杆下接防磨接头1只，根据钻头进尺情况确定另一只防磨接头的位置，保证防磨接头始终在技套内。2、优化钻井液体系，添加润滑剂，减少钻杆与套管间的摩擦．降低磨损程度。3、调整底部钻具组合，套管内钻具组合尽量不使用扶正器或减少扶正器在套管内转动时间。三、深探井的井壁稳定技术3．1分析原因1)地应力因素沙j下井段存在着较高的坍塌压力，且坍塌压力大于地层孑L隙压力，当按孔隙压力设计钻井液密度时，相对于地层坍塌压力而言则形成“欠平衡”．因此。钻井液密度选择不当是导致易坍塌地层扩径的原因之一。石油化工312)钻井液工艺因素钻井液体系及其性

8、能控制不当将难以抑制井壁坍塌，尤其是钻井液滤失量和泥饼质量直接关系到防坍塌掉块的成败，滤失量大．将增加进入地层微裂隙的滤液量和侵入深度导致膨胀压增大，泥饼质量差，将不能有效地阻止滤液进入地层，尤其是当其抑制