元壩氣田超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術

夏家祥　楊昌學　王興忠

1.中石化西南石油工程有限公司 2. 中石化西南石油工程有限公司鉆井工程研究院

夏家祥等.元壩氣田超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術.天然氣工業，2016， 36（9）: 90-95.

元壩氣田超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術

夏家祥1楊昌學2王興忠2

1.中石化西南石油工程有限公司 2. 中石化西南石油工程有限公司鉆井工程研究院

夏家祥等.元壩氣田超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術.天然氣工業，2016， 36（9）: 90-95.

四川盆地元壩氣田是近年來中石化發現的一個大型氣田，是繼普光氣田之后天然氣增儲上產的又一個重點探區。元壩氣田超深酸性氣藏地質構造復雜，儲層埋藏深，鉆遇地層復雜，特別是陸相深部地層，屬于高研磨性地層，機械鉆速慢，鉆井周期長。為此，經過多年的鉆井實踐和技術攻關，引進新工具、新技術，研制專用鉆頭，優化鉆井設計，形成了針對該氣藏的6項鉆完井關鍵技術：①保證提速、安全完井作業的井身結構優化技術；②陸相上部地層氣體鉆井、陸相深部高研磨地層鉆井提效技術體系；③氣液轉換、超深大斜度井及水平井潤滑減阻、井壁穩定控制及防酸性氣體污染技術等鉆井液配套技術；④氣體介質條件下固井、深井長封固段固井及超高壓小間隙固井技術系列；⑤完善了以測量儀器、動力鉆具優選及鉆具組合設計等水平井井眼軌跡控制技術；⑥適合該氣藏襯管完井方式和完井管柱優選技術。現場應用效果表明，系列關鍵技術有效地解決了機械鉆速慢的難題，大幅度縮短了作業周期，實現了7 000 m井深水平井的提速提效的目標。

四川盆地元壩氣田氣體鉆井鉆完井關鍵技術酸性氣藏超深機械鉆速提速提效

四川盆地元壩氣田超深酸性氣藏構造位于川北坳陷與川中低緩構造帶結合部，西北與九龍山背斜構造帶相接，東北與通南巴構造帶相鄰，南部與川中低緩構造帶相連。勘探面積3 251.48 km2［1］。區塊勘探工作始于20世紀50年代，截至目前先后經歷了普查勘探、發現及成果擴大、勘探開發一體化及滾動開發3個階段。

作為川氣東送工程資源接替的重要陣地，該氣田已成為中國石油化工股份有限公司繼普光氣田之后天然氣增儲上產的又一個重點探區。已有多口井在海相二疊系長興組、吳家坪組獲得工業產能，天然氣最高無阻流量達到751×104m3/d［2］。目前長興組氣藏已獲天然氣三級儲量超過4 000×108m3，累計提交探明儲量約1 935.2×108m3。

1　超深酸性氣藏鉆完井難點

元壩氣田超深酸性酸性氣藏地質構造復雜，儲層埋藏深，垂深為6 500～7 100 m，完鉆井深介于7 500～8 000 m，其中白堊系—上三疊統為陸相沉積、沉積巖性以砂、泥巖為主，陸相地層總厚度為4 900 m左右；中三疊統及以下沉積地層為海相沉積，巖性以碳酸鹽巖為主。

陸相侏羅系下沙溪廟組泥巖含量高，井眼穩定性差，氣體鉆井井壁坍塌嚴重。下侏羅統自流井組的地層壓力高，井控風險大，該組珍珠沖段含大段礫石層，蹩跳鉆嚴重，鉆頭優選難度大；上三疊統須家河組存在區域高壓，壓力系數1.85，石英砂巖含量高，軟硬地層交錯，地層研磨性強、可鉆性差，可鉆性級值普遍在5～8級，屬于高硬度、高研磨性地層。該井段（下沙溪廟組、自流井組、須家河組）段長2 000 m左右，約占總井深的三分之一，鉆井耗時占全井鉆井周期45%。下三疊統嘉陵江組含高壓鹽水層和鹽膏層，鉆井液密度2.1～2.2 g/cm3，長興組溫度高，一般在150～170 ℃之間，H2S平均含量為5.32%，CO2含量達6.56%，地層壓力在70 MPa左右，測試無阻流量為200×104～750×104m3/d，屬典型的“三高一超”氣田，工程地質特征總體可以概括為6個字“硬、塌、卡、漏、噴、毒”。以上工程地質特征，導致元壩地區超深井鉆井周期超過500 d。通過近年來的鉆井實踐和技術攻關，綜合配套新工具、新技術，形成了元壩超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術。

2　超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術

2.1鉆井設計優化技術

鉆井設計優化前期，元壩地區深井主要采用四開制，使用?406.4 mm鉆頭鉆至侏羅系上沙溪廟組頂部，井深2 000 m左右，下入?339.7 mm表層套管；使用?311.2 mm鉆頭鉆至須家河組頂部，下入?273.1 mm套管，下深4 550 m左右，?273.1 mm套管先懸掛、后回接；使用?241.3 mm鉆頭鉆至嘉一段頂部，井深6 500 m左右，下入?193.7 mm套管，先懸掛后回接到井口；四開使用?165.1 mm鉆頭鉆至設計井深，井深7 100 m左右，下入?146.1 mm尾管。該井身結構能夠節省套管費用，但不利于新技術應用，在空氣鉆井鉆至井深3 300 m以后轉換常規鉆井液鉆井，井筒復雜情況多。

元壩地區超深井鉆井設計優化技術主要依據地質設計、已完鉆井實鉆資料，結合新工具新工藝技術特點，優選實施井段，體現“科學性、先進性、針對性和經濟性”原則，以滿足“發現和保護油氣層、油氣井的壽命、鉆井安全生產和油氣井的長期效益”的目的。優化了3個必封點：①第一個必封點是封隔淺層地下水，利于?444.5 mm井眼的空氣鉆井、建立井口，安裝防噴器；②第二個必封點是為滿足氣體鉆井提速，同時封隔上部易漏層和水層，為?314.1 mm井眼高壓地層鉆井提供井筒條件；③第三個必封點封中三疊統雷四段氣層以淺地層，防止采用高密度鉆井液［3］壓漏海相地層。

優化出五開制井身結構如圖1所示［4］：①表層套管（?508 mm）下深介于500～700 m，下深原則是封隔水層，為?444.5 mm井眼空氣鉆創造條件；②技術套管1（?339.7 mm或?346.1 mm）封隔上沙溪廟組底部低承壓層；③技術套管2（?273.1 mm）封隔陸相高壓層和雷口坡組四段氣層及以上層位，為四開使用低密度鉆井液鉆開海相地層創造條件；④油層套管（?193.7 mm）封隔嘉陵江組高壓鹽水層或其他復雜地層；⑤采用?127 mm襯管完井。優化的井身結構把適合氣體鉆井井段和鉆井液鉆井井段設計到不同的井眼段，實現氣體鉆井結束后及時下套管固井，避免轉換成鉆井液鉆井后，水基鉆井液長期浸泡裸眼井壁而引起井下復雜問題。實現開鉆到?444.5 mm井眼段鉆進時間控制在45 d以內。

2.2提速鉆井技術

通過多年的鉆井提速提效攻關，元壩地區鉆井速度得到不斷提高，形成了系列提速提效技術體系。

圖1　五開制井身結構優化圖［4］

圖2　扭力沖擊發生器照片

2.2.1陸相上部地層氣體鉆井技術

在元壩地區第四系至上沙溪廟組采用空氣、泡沫鉆井技術［5-6］。結合干法固井技術與氣轉液技術，大幅度提高上部長裸眼大尺寸井眼段鉆井速度，縮短鉆井周期和中完周期。該技術在元壩地區上部陸相地層得到普遍應用，機械鉆速介于18～22 m/h，是常規鉆井液鉆井的5～8倍。利用空氣錘鉆井技術，保證長裸眼段防斜打直，提高井身質量，同時獲得更高機械鉆速，目前空氣錘鉆井最高日進尺660 m。

2.2.2陸相深部高研磨地層鉆井技術

元壩地區?314.1 mm井眼段鉆遇地層為下沙溪廟組、自流井組和須家河組，地層研磨性強，可鉆性差，鉆井周期長，該井段長度約占全井深度25%（井眼段長度介于1 800～2 000 m），而鉆井時間卻占全井鉆井周期40%，是元壩超深井鉆井提速瓶頸井段。為了提速提效，先后應用新工具、新技術，逐步形成與不同地層相適應的提速技術。

2.2.2.1PDC+扭力沖擊器復合鉆井技術

扭力沖擊器如圖2所示，它將鉆井液的流體能量轉換成扭向的、高頻的、均勻穩定的機械沖擊能量并直接傳遞給PDC鉆頭，使鉆頭和井底始終保持連續性。消除了井下鉆頭運動出現的一種或多種黏滑現象，使整個鉆柱的扭矩保持穩定和平衡。YB102-3H井在?314.1 mm井眼用4趟鉆進尺達896 m，平均機械鉆速3.42 m/h，單趟鉆最高進尺516.46 m，行程鉆速比常規牙輪鉆頭鉆進（1.04 m/h）提高228.85%。

2.2.2.2孕鑲鉆頭+高速動力鉆具鉆井技術

自流井組珍珠沖段底部為礫石層，須家河組二段、一段主要巖性為灰色石英粉砂巖、細砂巖，石英含量高，膠結致密，研磨性極強。牙輪鉆頭在該地層使用時間短，進尺少，磨損嚴重，風險高。PDC鉆頭不適應該地層巖性，使用過程中易崩齒，失效快。孕鑲金剛石鉆頭（圖3）+渦輪復合鉆井［7］共在元壩地區酸性超深井?311.2 mm井眼應用11口井，累計鉆進進尺6 837.08 m，平均機械鉆速1.51 m/h，同比牙輪鉆頭常規鉆井機械鉆速提高122.06%。

圖3　孕鑲金剛石鉆頭照片

2.2.2.3PDC+螺桿復合鉆井技術

孕鑲鉆頭主要用于含礫地層的提速。對于非含礫地層，使用高效PDC鉆頭配合等壁厚螺桿更具有經濟性［8］。等壁厚螺桿具有輸出扭矩大、抗高溫高壓、使用壽命長的特點，可以增加PDC鉆頭破巖能力，減輕鉆柱的扭轉振動和鉆頭打滑現象。在YB10-2H井上沙溪廟組至自流井組上部使用國產PDC+螺桿提速取得突破性進展，機械鉆速2.88 m/h（牙輪鉆頭1.04 m/h），行程進尺476.13 m［9］。

2.3鉆井液技術

根據不同鉆井工藝技術，形成了以下鉆井液配套技術。

2.3.1氣液轉換技術

優選全油基前置液和鉀鈣基聚合物轉換液。油基潤濕反轉前置液在鉆井液轉化前注入井內，改變井壁界面為親油特性，為井壁涂上一層保護膜、增加了一道井壁穩定的防線。防止替入常規鉆井液后產生的濾液與地層中的泥巖水化作用從而發生分散、剝落，引起井壁失穩。轉換鉆井液使用鉀鈣基聚合物體系，該體系具有強抑制、強封堵、強包被、低濾失特點。使用全油基前置液和鉀鈣基聚合物轉換液后，氣液轉換平均單井劃眼時間由83.2 h降至28.3 h。

2.3.2超深大斜度井、水平井潤滑減阻技術

摩阻扭矩的控制是大斜度井、水平段后期鉆進的主要問題之一［10］。使用聚磺防卡鉆井液體系［11］，在控制好泥餅質量的基礎上，進一步優化井眼凈化措施。使用多種抗溫抗鹽潤滑劑，提高鉆井液潤滑性能，確保鉆井液在超深大斜度井、水平井中具有良好潤滑防卡性能。元壩工區施工井水平段鉆井液泥餅薄而韌，泥餅厚度小于等于0.5 mm，摩阻系數小于0.1。

2.3.3井壁穩定控制技術

優選KCl聚磺防塌鉆井液體系，依靠K+的嵌入作用和多種封堵劑的復合使用，增強抑制、封堵、防塌性能，在YB102-1H、YB102-3H等10余口井成功應用，有效解決了元壩工區陸相井段井壁失穩問題。?311.2 mm井段平均劃眼時間由265.4 h降至71.4 h，未出現井塌現象，平均井眼擴大率由11%降至7.51%。

2.3.4防酸性氣體污染技術

針對高酸性氣藏高含硫的特點，通過合理的鉆井液密度控制、高pH值控制與使用高效除硫劑的綜合配套措施，防止硫化氫氣體返至地面，保證高含硫酸性氣藏的安全快速鉆進。該技術施工的30余口海相深井均未出現硫化氫事故。

2.4固井技術

2.4.1氣體介質條件下固井技術

通過對井眼條件、安全下套管、固井液及現場工藝等方面進行較為系統的研究，形成氣體介質（空氣或泡沫）條件下固井的成套工藝技術。避免氣液轉換產生的井漏、井壁不穩定等復雜情況的產生，具有縮短鉆井周期、膠結質量好、節約成本等特點。元壩地區表層或技術套管氣體鉆井完鉆后，采用的氣體介質條件下固井技術［12］。元壩地區共實施干法固井26井次，套管最深下深3 008.22 m，固井質量評價均為優。

2.4.2深井長封固段固井技術

通過對井眼條件、下套管、固井漿柱結構優化、水泥漿材料優選、水泥漿配方、平衡固井設計等方面進行系統研究，研發出了大溫差智能水泥漿體系，并結合井眼凈化、套管居中、固井漿柱結構優化技術，形成了一套深井長封固、大溫差固井技術。解決了多壓力體系共存、裸眼井段長、井筒溫差高、水泥漿凝固難等難題。近年來一次性封固段長超過3 000m的固井施工有89井次，固井質量評價均為優。

2.4.3超高壓小間隙固井技術

通過對先導漿、前置液和水泥漿體系，漿柱結構，管串結構，扶正短節使用，固井參數優選、施工安全等研究。采用體積置換法設計前置液用量，利用螺旋流頂替技術指導旋轉尾管懸掛固井、旋流扶正器的現場應用，開發使用了膠乳、膠粒防腐防氣竄水泥漿體系，成功解決了海相深井小間隙小尾管固井技術難題，在達到安全施工的前提條件下，提高了深井小尾管固井質量。近年深井小井眼小間隙固井施工25井次，固井質量優良率達85%。

2.5水平井井眼軌跡控制技術

2.5.1測量儀器優選

元壩高酸性油氣藏井底靜止溫度達155 ℃，井底壓力達155 MPa，要求超深水平井測量儀器耐高溫高壓［11］。目前優選的MWD測量儀器（圖4），最高抗壓172 MPa，抗溫175 ℃，滿足了高酸性油氣藏超深水平井測量需要。在YB205-1井的現場應用中，井底靜止溫度155 ℃，壓力155 MPa，鉆井液密度2.08 g/cm3，儀器共入井8趟，累計使用990.5 h未出現任何儀器故障，縮短了鉆井周期。

圖4　MWD測量儀器圖

2.5.2動力鉆具優選

優選國產抗150 ℃高溫螺桿，具有防掉設計。在實際應用過程中，螺桿未出現一次因高溫引起的故障或斷螺桿事故，使用時間均達到了預期效果，其中?172 mm螺桿平均使用時間達到156 h。減少了起下鉆次數，縮短了鉆井周期。

2.5.3鉆具組合設計

形成了斜導眼段采用“鉆頭+高溫螺桿+高溫MWD”組合進行定向［13］；側鉆段采用“牙輪鉆頭+高溫直螺桿+2.5°～2.75°彎接頭+高溫MWD”組合提高側鉆成功率；定向增斜段采用“鉆頭+高溫螺桿+高溫MWD”組合，在初始造斜時（井斜小于25°）選用牙輪鉆頭；水平段選用“鉆頭+高溫螺桿（無扶正器）+高溫MWD”組合。通過改良螺桿鉆具扶正器，減少憋泵現象和掉塊卡鉆風險。

2.6完井技術

由于元壩地區不需要分段改造，主要采用襯管完井方式［14］，油管、套管材質［15-16］選用抗腐蝕合金。完井管柱采用復合管柱［17］，選用135鋼級?88.9 mm×7.34 mm+?88.9 mm×6.45 mm+ ?73 mm×5.51 mm復合油管，管柱結構為?88.9 mm×7.34 mm油管+井下安全閥+? 88.9 mm×7.34 mm油管+?88.9 mm×6.45 mm+?73 mm×5.51 mm+循環滑套+?73 mm×5.51 mm油管+完井封隔器+?73 mm×5.51 mm油管+球座，管串結構簡單，安全可靠，成本低廉。能夠滿足氣井整個壽命周期的各種作業和生產要求。

3　現場應用

元壩超深酸性氣藏鉆完井關鍵技術的應用，大幅度縮短了鉆井周期。關鍵技術應用前和應用后的鉆井周期和機械鉆速對比如表1所示。其中，YB102-3H井完鉆井深7 728 m，鉆井周期282.17 d，平均機械鉆速3.14 m/h。

表1　關鍵技術現場應用效果表

4　認識與建議

1）通過在元壩酸性氣藏鉆井實踐和技術攻關，形成了元壩超深酸性氣藏鉆完井6項關鍵技術，大幅度縮短了鉆井周期，實現了300 d以內完鉆7 000 m井深水平井的鉆井目標。

2）根據元壩酸性氣藏鉆遇地層特點，結合新工具、新工藝技術特點，研制專用鉆頭，優化井身結構，充分發揮提速技術潛力，實現快速安全鉆井，縮短鉆井周期。

3）元壩地區陸相地層厚度5 000 m，上部地層采用氣體鉆井技術，深部高研磨地層采用綜合配套提速工具，保證了難鉆地層的鉆井速度。

［1］張克勤. 元壩地區鉆井難題分析與技術對策探討［J］. 石油鉆探技術， 2010， 38（3）: 27-32.

Zhang Keqin. Problems arising from drilling operations in Yuanba area and its solution［J］. Petroleum Drilling Techniques， 2010，38（3）: 27-32.

［2］龍剛， 劉偉， 管志川， 唐洪衛， 江波. 元壩地區陸相地層鉆井提速配套技術［J］. 天然氣工業， 2013， 33（7）: 80-84.

Long Gang， Liu Wei， Guan Zhichuan， Tang Hongwei， Jiang Bo. ROP enhancing technologies for ultra-deep wells in the continental strata in the Yuanba Gas Field， Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry， 2013， 33（7）: 80-84.

［3］蒲洪江， 何興貴， 黃霞. 四川盆地元壩地區陸相儲層高破裂壓力成因與技術對策［J］. 天然氣工業， 2014， 34（7）: 65-70.

Pu Hongjiang， He Xinggui， Huang Xia. Technological strategies for and causes of high fracture pressure of continental reservoirs in the Yuanba Gas Field， Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry，2014， 34（7）: 65-70.

［4］ 楊玉坤， 翟建明. 四川盆地元壩氣田超深水平井井身結構優化與應用技術［J］. 天然氣工業， 2015， 35（5）: 79-84.

Yang Yukun， Zhai Jianming. Casing program optimization technology for ultra-deep horizontal wells in the Yuanba Gasfield， Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry， 2015， 35（5）: 79-84.

［5］楊昌學. 元壩陸相欠平衡集成鉆井技術［J］. 鉆采工藝， 2012，35（3）: 31-33.

Yang Changxue. Integrated UBD technology in Yuanba terrestrial formation［J］. Drilling & Production Technology， 2012， 35（3）: 31-33.

［6］肖新磊. 空氣鉆井技術在元壩地區的應用［J］. 石油鉆探技術，2010， 38（4）: 35-37.

Xiao Xinlei. Application of air drilling technique in Yuanba area［J］. Petroleum Drilling Techniques， 2010， 38（4）: 35-37.

［7］ 彭敬國， 胡大梁， 羅飛. 導向渦輪鉆具在元壩陸相定向井鉆井中的應用［J］. 石油機械， 2013， 41（12）: 10-13.

Peng Jingguo， Hu Daliang， Luo Fei. Application of steerable turbodrill in continental directional drilling in Yuanba Gasfield［J］. China Petroleum Machinery， 2013， 41（12）: 10-13.

［8］ 施進， 丁偉， 馬慶濤， 賈江鴻. 元壩區塊陸相井鉆井關鍵技術探析［J］. 石油機械， 2013， 41（6）: 20-23.

Shi Jin， Ding Wei， Ma Qingtao， Jia Jianghong. Research on key drilling technology in continental well of Yuanba Block［J］. China Petroleum Machinery， 2013， 41（6）: 20-23.

［9］王興忠， 劉強， 陸忠華， 楊昌學， 龔德章. 防泥包高效 PDC 鉆頭研制與應用［J］. 鉆采工藝， 2016， 30（2）: 91-94.

Wang Xingzhong， Liu Qiang， Lu Zhonghua， Yang Changxue，Gong Dezhang. Design and application of anti-balling high-performance PDC bit［J］. Drilling & Production Technology， 2016， 30（2）: 91-94.

［10］ 何世明， 湯明， 熊繼有， 鄭鋒輝， 鄧紅琳. 小井眼長水平段水平井摩阻扭矩控制技術［J］. 西南石油大學學報: 自然科學版，2015， 37（6）: 85-92.

He Shiming， Tang Ming， Xiong Jiyou， Zheng Fenghui， Deng Honglin. Friction and torque control technology for slim and long horizontal well［J］. Journal of Southwest Petroleum University: Science & Technology Edition， 2015， 37（6）: 85-92.

［11］羅朝東， 王旭東， 龍開雄， 賀陽. 元壩超深水平井鉆井技術［J］.鉆采工藝， 2014， 37（2）: 31-35.

Luo Chaodong， Wang Xudong， Long Kaixiong， He Yang. Drilling techniques of ultra-deep horizontal well in Yuanba area［J］. Drilling & Production Technology， 2014， 37（2）: 31-35.

［12］焦建芳， 姚勇， 舒秋貴， 郭廣平， 馮穎韜. 氣體介質條件下固井技術在元陸1井的應用［J］. 鉆井液與完井液， 2012， 29（4）: 59-62.

Jiao Jianfang， Yao Yong， Shu Qiugui， Guo Guangping， Feng Yingtao. Cementing technology applied in gas medium of well YL1［J］. Drilling Fluid & Completion Fluid， 2012， 29（4）: 59-62.

［13］劉言， 王劍波， 龍開雄， 董波， 龍林. 元壩超深水平井井身結構優化與軌跡控制技術［J］. 西南石油大學學報: 自然科學版，2014， 36（4）: 131-136.

Liu Yan， Wang Jianbo， Long Kaixiong， Dong Bo， Long Lin. Optimization technique of drilling design and path control about ultra-deep horizontal well in Yuanba［J］. Journal of Southwest Petroleum University: Science & Technology Edition， 2014， 36（4）: 131-136.

［14］龍剛， 薛麗娜， 熊昕東. 元壩含硫氣藏水平井完井方式適應性評價與優選［J］. 鉆采工藝， 2013， 36（3）: 8-11.

Long Gang， Xue Lina， Xiong Xindong. Optimization of completion methods for horizontal well in Yuanba sour gas reservoir［J］. Drilling & Production Technology， 2013， 36（3）: 8-11.

［15］ 黃洪春， 沈忠厚， 高德利. 三高氣田套管應力腐蝕與防腐設計研究［J］. 石油機械， 2015， 43（3）: 6-11.

Huang Hongchun， Shen Zhonghou， Gao Deli. Stress corrosion of casing in "three high" gas field and anti-corrosion design［J］. China Petroleum Machinery， 2015， 43（3）: 6-11.

［16］ 薛麗娜， 周小虎， 嚴焱誠， 范希連， 胡大梁. 高溫酸性氣藏油層套管選材探析——以四川盆地元壩氣田為例［J］. 天然氣工業， 2013， 33（1）: 85-89.

Xue Lina， Zhou Xiaohu， Yan Yancheng， Fan Xilian， Hu Daliang. Material selection of the production casing in high temperature sour gas reservoirs in the Changxing Formation， Yuanba Gas Field， northeastern Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry， 2013，33（1）: 85-89.

［17］ 蘇鏢， 龍剛， 許小強， 伍強， 丁咚， 王毅. 超深高溫高壓高含硫氣井的安全完井投產技術——以四川盆地元壩氣田為例［J］. 天然氣工業， 2014， 34（7）: 60-64.

Su Biao， Long Gang， Xu Xiaoqiang， Wu Qiang， Ding Dong，Wang Yi. Safe completion and production technologies of a gas well with ultra depth， high temperature， high pressure and high H2S content: A case from the Yuanba Gas Field in the Sichuan Basin［J］. Natural Gas Industry， 2014， 34（7）: 60-64.

（修改回稿日期 2016-07-16 編輯 凌忠）

Key technologies for well drilling and completion in ultra-deep sour gas reservoirs，Yuanba Gasfeld， Sichuan Basin

Xia Jiaxiang1， Yang Changxue2， Wang Xingzhong2
（1. Sinopec Southwest Petroleum Engineering Co.， Ltd.， Chengdu， Sichuan 610041， China； 2. Drilling Engineering Research Institute， Sinopec Southwest Petroleum Engineering Co.， Ltd.， Deyang， Sichuan 618000， China）
NATUR. GAS IND. VOLUME 36， ISSUE 9， pp.90-95， 9/25/2016. （ISSN 1000-0976； In Chinese）

The Yuanba Gasfield is a large gas field discovered by Sinopec in the Sichuan Basin in recent years， and another main exploration area for natural gas reserves and production increase after the Puguang Gasfield. The ultra-deep sour gas reservoir in the Yuanba Gasfield is characterized by complicated geologic structure， deep reservoirs and complex drilled formation， especially in the continental deep strata which are highly abrasive with low ROP （rate of penetration） and long drilling period. After many years of drilling practice and technical research， the following six key drilling and completion technologies for this type reservoir are established by introducing new tools and technologies， developing specialized drill bits and optimizing drilling design. They are: casing program optimization technology for ROP increasing and safe well completion； gas drilling technology for shallow continental strata and high-efficiency drilling technology for deep high-abrasion continental strata； drilling fluid support technologies of gas-liquid conversion， ultra-deep highly-deviated wells and horizontal-well lubrication and drag reduction， hole stability control and sour gas contamination prevention； well cementing technologies for gas medium， deep-well long cementing intervals and ultra-high pressure small space； horizontal-well trajectory control technologies for measuring instrument， dynamic drilling tool optimization and bottomhole assembly design； and liner completion modes and completion string optimization technologies suitable for this gas reservoir. Field application shows that these key technologies are contributive to ROP increase and efficiency improvement of 7 000 m deep horizontal wells and to significant operational cycle shortening.

Sichuan Basin； Yuanba Gasfield； Gas drilling； Well drilling and completion； Key technologies； Sour gas reservoir； Ultra-deep；Rate of penetration（ROP）

10.3787/j.issn.1000-0976.2016.09.010

夏家祥，1963年生，教授級高級工程師，現任中石化西南石油工程有限公司首席專家；從事油氣鉆井技術研究工作。地址：（610041）四川省成都市高新區吉泰路688號。電話：（028）65286159。ORCID: 0000-0003-1737-1927。E-mail: 57065949@qq.com