非標井優快鉆井技術研究

付善文　田輝　高豐　徐鐳

摘 要：隨著石油勘探開發向縱向發展，濟陽坳陷沾化凹陷GD披覆構造，GD館陶組下段屬于辮狀河亞相沙包泥型沉積，巖性主要是以含礫砂巖為主的塊狀砂巖，膠結程度較疏松，膠結物含量少。通過分析研究GD館上、館下地層構造和巖性特點，優化鉆頭選型；分析地質因素，從井身結構、鉆井參數、鉆具結構、鉆井過程管理和控制，加快井身軌跡控制，降低鉆井成本。

關鍵詞：非標井；優快鉆井

1 前言

結合已鉆的GD6-3平1井等井的現場資料，研究出一整套適合該區塊非標井施工特點的優快鉆井技術，形成了一套高效的區域鉆井模式。經GD8-23-P110井的實施，在該區塊實現了安全、快速、優質鉆井，縮短了鉆井周期，降低了鉆進成本。

2 非標井技術難點分析

2.1 地層

GD潛山披覆構造帶位于濟陽坳陷沾化凹陷東南部，其東北與ZD洼陷相鄰，是在中生界背景上，繼承性沉積了第三系及第四系地層，受GD潛山披覆構造繼承性發展的影響，從ZD洼陷到GD披覆構造，第三系地層的沉積由厚變薄，層層超覆，地勢由低到高，GD披覆構造帶東北翼為ZD洼陷和GD披覆構造的連接帶，該區臨近的ZD凹陷，是ZX、GD等油田重要的油源供給區。

2.2 井身結構

非標井是指井身結構為非標準型井身結構。三開小井眼與井壁之間間隙小，技套間隙小，與油套間隙小，環空壓耗大造成下套管、開泵循環、固井等完井作業存在很大安全風險。三開下入Φ139.7mm無接箍油套，單根套管連接較普通套管時間長，易粘卡，施工難度大。

2.3 鉆頭選型難

館下三亞段以厚層砂巖為主，砂包泥的特點明顯，地層含礫豐富，造成對鉆頭牙齒、軸承磨損嚴重，使用橡膠密封銑齒鉆頭壽命短，并且小尺寸鉆頭易磨損，造成起下鉆頻繁，不但影響施工進度，還可能因對鉆頭使用時間判斷不準發生鉆頭掉牙輪事故。

2.4 井控安全風險大

由于非標井小井眼具有環空體積比常規井小的多，環空摩擦損失占整個循環壓力損失的比例較大，環空間隙很小，對井底溢流的監測比常規井敏感，起鉆易抽汲，鉆具排代體積小，起鉆灌泥漿量不易觀察等特點，GD區塊多年注水，上部地層壓力異常，施工中鉆井液密度偏高，造成非標井井控風險大。

3 技術研究及措施

3.1 合理井身結構優化

非標井小井眼鉆井會導致套管與井壁之間間隙小，造成下套管、開泵循環、固井等完井作業存在很大安全風險，特別是在GD區塊由于地層壓力高，井控風險大，為減少井下施工風險，確保施工安全。

3.2 高效能鉆頭的選型與研發

選用現場鉆井鉆頭使用資料中最為準確的數據“鉆頭進尺”和相對準確的數據“鉆頭平均機械鉆速”。非常規井眼（165.1mm）其中館下三亞段以厚層砂巖為主，砂包泥的特點明顯，地層含礫豐富，造成對鉆頭牙齒、軸承磨損嚴重，使用橡膠密封銑齒鉆頭壽命短，起下鉆頻繁，不但影響施工進度，還可能因對鉆頭使用時間判斷不準發生鉆頭掉牙輪事故。型號為MD117的鉆頭使用時間較長，機械鉆速較高，因此較適合該地層。按照TBI指數最高的原則，地層由上至下的順序，優選合適的鉆頭類型，明化鎮、館陶上使用Φ254mmHAT127鉆頭，館陶下使用Φ165.1mmMD117鉆頭。GD7-22-X171井在1410-1720m下入Φ165.1mmMD117鉆頭，進尺310m，純鉆進時間16h，平均機械鉆速高達19.38m/h。

3.3 井控安全措施

在實際鉆井施工中，立足一次井控，強化二次井控，日常工作中嚴格執行井控工作十七項管理制度，切實做到以下幾點工作：井控設備安裝必須達到鉆井工程設計標準，嚴格進行試壓，確保達到要求。

4 應用效果

GD區塊非標井優快鉆井技術的研究應用，機械鉆速逐步提高7%，鉆井周期降低22.70%，隨著該技術的不斷完善，機械鉆速還會提高，鉆井周期會逐漸縮短，經濟效益會更加可觀。

5 認識及建議

①通過對上述技術的研究與應用，鉆井速度得到逐步有效加快，已初步形成了非標井的配套鉆井技術；

②通過幾口非標井施工，在三開對牙輪鉆頭方面進行了優選，同時在高效PDC鉆頭方面也進行了很好探索并有望取得突破；

③通過優化井身結構、完井方案，杜絕了復雜、事故，減少了非生產時間。

參考文獻：

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