陳頁1F井鉆井技術難點及應對

李偉 王其斌

摘要：陳頁1F井是中國石油化工股份有限公司江漢油田分公司部署在江漢盆地陳沱口凹陷周老嘴向斜的針對新下2油組頁巖油勘探的第一口預探井，針對該區塊上部荊沙組地層易垮、易漏，下部新溝嘴組可鉆性差、地層易失穩等技術難題，通過應用聚合物鉆井液體系、油基鉆井液體系、混合鉆頭+螺桿定向復合鉆井技術、近鉆頭導向等多項技術，安全優質的完成該井的鉆探施工任務。

關鍵詞：頁巖油?鉆井液?水平井鉆井技術

1概況

陳頁1F井為江漢盆地陳沱口凹陷周老嘴向斜的針對新下2油組頁巖油勘探的第一口預探井，井型為導眼井+水平井，導眼井設計井深2880.00m，水平井設計井深3780.00m。目的層為新下2油組，完鉆原則：導眼井進入新下3油組15m無油氣顯示完鉆;水平井鉆至B靶點留足測井口袋完鉆。

1.2井身結構

2.施工難點分析及對策、方案

2.1施工難點分析

通過設計施工及結合鄰井施工情況，主要難點：

（1）廣華寺地層井壁不穩定，易縮、垮塌、卡。

（2）潛江組地層傾角較大易斜，荊沙組、新上段地層易垮。

（3）新溝嘴組和大膏層石膏質泥巖比較發育，鉆井液易鈣侵，易縮徑卡鉆。

（4）新下2地層層理發育，目的層含鈣芒硝層，巖心破碎，取心收獲率難保證。

（5）水平段井眼清潔難度大，卡鉆、井漏風險高。

2.2?技術對策

通過前期對周邊鄰井的調研，查閱相關資料，結合涪陵、宜昌頁巖氣鉆井施工經驗，形成如下技術對策：

（1）上部地層易垮，施工中注意控制合理的鉆井液密度，以穩定井壁，同時分析返出巖屑情況，及時判斷井下異常。

（2）針對上部地層可鉆性好，易縮徑情況，優選使用PDC+螺桿復合鉆進，既能增加井眼擴大率，有效避免縮徑，又能提高機械鉆速。

（3）利用復合鐘擺鉆具，合理控制鉆壓，地層交界處加密測斜，及時更換定向鉆具組合。

（4）針對大段膏鹽層，鉆遇大膏層前控制PH值>9維護鉆井液性能穩定。

（5）采用川7-5雙筒取心工具，優選DC585取心鉆頭，細化操作措施，保障取心順利。

（6）水平井施工中，頁巖易出現垮塌，施工中提高鉆井液封堵性能，調整好鉆井液流變性，起下鉆操作平穩，減少機械碰撞對井壁的破壞。

2.3?技術方案

1、提速

在鉆井施工中，為提高機械鉆速、縮短施工周期，一般從鉆頭、動力鉆具和參數優選上下功夫。本井二開使用244.5mm0.5°單彎螺桿配合使用S8556DRT五刀翼PDC鉆頭，復合鉆進速度相比鄰井大幅提升。水平段使用KMD1652ADGR鉆頭定向復合鉆進

2、降故障復雜

故障復雜是制約鉆井提速提效的重要因素，針對井下故障復雜預控，鉆井液處理是一方面，井下工具也起到了重要作用。定向施工和水平段施工過程中全程使用隨鉆震擊器，有效的避免卡鉆故障發生，能快速處理。

2.1鉆井液體系的優選，油基鉆井液

二開、三開水基泥漿采用了聚合物飽和鹽水鉆井液體系施工，實鉆中鉆井液密度低于1.32g/cm3時返砂有明顯掉塊，提高至1.32g/cm3后施工正常。

側鉆水平井設計全井段使用油基鉆井液，施工過程中按照甲方要求采用鹽水鉆井液鉆至井斜60°后轉換油基鉆井液。

因鉆具進入鹽膏地層，全井水平段較長，井壁穩定性差，室內評價了油基鉆井液抗鹽性能，油基鉆井液能夠滿足鉆探膏鹽層要求，在平衡地層壓力的基礎上進一步提高鉆井液密度，油基鉆井液密度設計范圍為：1.30-1.40g/cm3。加入足量的承壓封堵劑、瀝青類等封堵劑，提高鉆井液的封堵能力，防止頁巖段出現掉塊和滲漏，以及保護油氣層，滿足水平段頁巖地層的正常鉆進。

2.2取芯

在導眼井施工中，采用長筒取心8筒，取心井段2629.00-2760.20m，進尺131.20m，巖心長130.44m，取心收獲率99.42%，取心純鉆時間75.5h，平均機械鉆速1.74m/h。

本井井身質量、固井質量均合格。鉆探施工中先后應用了聚合物體系、油基鉆井液體系、高速螺桿+PDC復合鉆井技術、混合鉆頭、近鉆頭地質導向等多項技術，并收到了良好的效果，保證了工程質量，而且提高了機械鉆速保障了施工周期，圓滿的完成了井的鉆探施工任務。

3?結論及建議

（1）針對監利區塊頁巖油水平井鉆井面臨的鉆井難題，根據該區塊施工特點及鄰井資料分析，細化操作措施、優化施工工藝流程，并積極與甲方溝通交流。

（2）上部地層易垮、易縮徑，施工過程中鉆井液密度走設計上限，減少掉塊幾率，重點控制鉆井液失水，提高封堵抑制性，易垮井段增加防塌瀝青和KCL加量，根據返出巖屑掉塊情況及時匯報甲方，及時提高鉆井液密度，穩固井壁。

（3）監利區塊潛江組地層傾角大易斜，雖采用鐘擺鉆具輕壓吊打，但井斜增長仍較快，最后被迫糾偏，該區塊鉆頭不成熟，采用KPM1633DST混合鉆頭定向效果較差，鉆時高，造斜率低，需優選嘗試可定向的PDC，提高機械鉆速。上部井段的防斜打直、定向糾偏鉆頭的優選是該區塊鉆井提速提效的關鍵。

（4）三開使用KMD1652ADGR鉆頭，平均機械鉆速相比鄰井有所提升，機械鉆速尤其水平段依然偏慢，新溝嘴組定向用PDC需優選。

參考文獻：

[1]準噶爾盆地火成巖鉆井提速難點與技術對策[J].趙洪山，馮光通，唐波，曾敏.石油機械.2013（03）