西部工區深井超深井段鉆井提速技術

胡順雷

（中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

西部工區深井超深井段鉆井提速技術

胡順雷

（中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

由于西部工區儲藏埋藏深，具有巖性復雜、鉆遇地層壓力體系多，下部地層老，可鉆性差，易漏、易涌、易垮的諸多技術難點，通過優選鉆頭類型、優選先進提速工具，及時調整鉆井參數，并針對技術難題，對西部工區鉆井技術進行了研討和實踐，制定了一套可行的技術方案。

超深井；西部工區；鉆井技術

1 西部工區在超深井鉆探過程中，面臨以下幾方面鉆井技術難點

1）二疊系發育火成巖，地層研磨性強；同時可能存在發育微裂縫，鉆遇時易發生垮塌和惡性井漏。

2）志留系硬脆性泥巖不穩定，易出現大量剝落掉塊，導致井眼不規則，易造成起下鉆阻卡，電測阻卡，下套管阻卡等復雜。

3）奧陶系桑塔木地層中部發育火成巖侵入體（輝綠巖），侵入體應力強，易坍塌；同時存在一定的水化特性，可能發生周期性垮塌；且根據火成巖特點，該套侵入體存在漏失風險。桑塔木組火成巖侵入體（輝綠巖）地層巖性密度大（3.02g/ cm3）、硬度高（7級以上）、地應力周期性釋放，有微裂縫存在，鐵鎂含量高，有一定磁性，屬于高抗研磨性地層。

2 主要對應的技術措施

2.1 二疊系泥漿專項技術措施

二疊系巖性為灰白、灰綠色英安巖，為了保證井下安全，二疊系以防漏為主、兼顧防塌，具體措施如下：

（1）進入二疊系前50m，優化鉆井液性能.

（2）在鉆井液中添加抑制劑，使鉆井液具有良好的封堵、防塌性能。

（3）配制聚磺膠液進行維護，補充膠液時應以細水長流方式均勻加入，當鉆井液停止循環時，應同步停止補充膠液，防止局部膠液加量大使密度下降而誘發井壁失穩。

（4）根據情況可將振動篩更換為較粗的篩布，若部分封堵材料被振動篩篩除，應定期補充，確保鉆井液具有較強的封堵能力，防止發生滲漏。

（5）保持鉆井液具有較好的潤滑性能，根據情況及時添加潤滑劑，將泥餅摩阻系數控制在0.08以下。

（6）二疊系鉆進應適當降低鉆井泵排量及轉盤轉速，減小鉆井液對井壁的沖蝕，降低環空壓耗。

（7）鉆進期間要密切關注振動篩返砂情況，當出現玄武巖掉塊時，應提高防塌劑的濃度，控制鉆井液濾失量，適當上調鉆井液密度，確保井壁穩定。

（8）鉆井液加重時，采取先將部分井漿單獨加重，然后按循環周緩慢均勻地混入鉆井液中的方法來提高鉆井液密度，每個循環周密度提高幅度控制在0.01g/cm3，防止加重過快壓漏地層。

（9）二疊系鉆進期間，應做到平穩操作。接單根時，勻速緩慢下放鉆具、先小排量緩慢頂泵，確保環空暢通、井口返漿正常、泵壓正常后，再逐漸提高排量，盡可能的減小激動壓力，防止井漏。

（10）盡可能避免起下鉆過程中在二疊系開泵、反復上提下放、定點循環等，嚴禁在二疊系猛剎猛放或高速旋轉鉆具。

（11）嚴格執行液面坐崗制度，若出現滲漏，可提高隨鉆堵漏劑的濃度，降低排量繼續鉆進，同時加密坐崗觀察；若漏失量較大，可配制細顆粒堵漏漿采用原鉆具堵漏；若出現嚴重漏失，可配制高濃度橋漿進行堵漏。

（12）當發生井漏后，在等待配制堵漏漿、起下鉆期間應根據漏失情況吊灌鉆井液，防止井內液面過低造成井壁垮塌。

2.2 志留系技術措施

針對志留系等硬脆性泥巖易坍塌掉塊地層特點，對各種處理劑進行了評價優選。通過地層特征分析，使用成膜劑和聚胺復配KCl，協同“抑制水化-成膜隔離”作用，優化形成了鉀胺基聚磺成膜鉆井液體系。

使用乳化瀝青、成膜劑、隨鉆封堵劑（聚合物凝膠劑竹纖維等）形成膜隔離封堵。

2.3 侵入體技術措施

在進入桑塔木組侵入體前，調整泥漿性能穩定，保證其有較強抑制性、潤滑性和井壁穩定性，再泥漿中加入隨鉆堵漏材料，做好隨鉆封堵。進行一次短起下作業，確保侵入體上部井眼通暢。之后進入侵入體，控制好鉆井參數，保持鉆井參數的穩定，侵入體巖性表現為硬脆性，在鉆遇過程中會出現井壁剝落情況，表現為扭矩及磨阻升高，鉆具有蹩跳現象，若出現異常情況嚴禁快速上提造成硬卡。桑塔木組侵入體起下鉆過程中嚴格控制好速度，防止鉆頭、鉆具與井壁的剮蹭和激動、抽吸壓力過大造成井壁的垮塌，進而發展成垮塌卡鉆。

（1）揭開該地層，易產生掉塊，易發生漏失，鉆進時憋卡嚴重，要控制轉盤扭矩，防止發生鉆具事故。

（2）輝綠巖侵入體地層，伴隨夾層，硬度極高，巖性錄井見米粒狀燧石物或類似“鵝卵石”碎屑，對鉆頭研磨性強，在使用牙輪鉆頭鉆進該層位時要加強鉆頭的使用情況判斷，防止發生鉆頭事故。

（3）鉆進期間保持鉆進參數均勻，采用控制純鉆時間30h與參數判斷相結合的方式，判斷牙輪鉆頭工作狀態，確保井下安全。

（4）加強水力參數設計和提高泥漿的攜砂性，同時結合打稠漿的方式，及時清洗井底，帶出掉塊，避免井下復雜。

（5）短起下鉆作業檢驗井壁穩定性，起下鉆過程中嚴格控制好速度，防止鉆頭、鉆具與井壁的剮蹭和激動、抽吸壓力過大造成井壁的垮塌，進而發展成垮塌卡鉆。

（6）穿過火成巖侵入體后，保持合適循環排量、泥漿粘切合適，做好防掉塊硬卡、垮塌卡鉆、防漏及防壓差卡鉆工作。

3 建議與認識

1）二疊系使用“獅虎獸”鉆頭+螺桿形式或者繼續使用扭力沖擊器，二疊系以下深部地層推廣高效PDC優選與鉆具組合、參數優化，提高機械鉆速，實現鉆井提速。

2）繼續優化志留系鉆井液體系的性能，減少井壁的失穩，為優快鉆井提高有利條件。

3）加強桑塔木組侵入體所需PDC鉆頭或提速工具的選型和應用，比對阿特拉扭力沖擊器的性價比，結合泥漿技術真正實現安全、優快和低耗施工。

[1] 張克勤，張金川，戴巍.西部深井超深井鉆井技術[J].鉆采工藝，2010，32（1）：36-39.

Drilling Speed-increasing Technology in Deep-well Deep Well Section of Western

Hu Shun-lei

Due to the deep storage of the western part of the work area，it has many technical difficulties，such as the lithology complexity，the drilling pressure system，the lower part of the lower strata，the poor drillingability，the easy leakage，the easy and the easy collapse.By optimizing the bit type，Tools，timely adjustment of drilling parameters，and for technical problems，the western area of drilling technology research and practice，developed a set of feasible technical solutions.

ultra-deep well；west area；drilling technology

TE242

A

1003–6490（2017）05–0223–02

2017–04–28

胡順雷（1985—），男，湖北潛江人，助理工程師，主要從事石油鉆井工作。