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(duì)新下2油組頁巖油勘探的第一口預(yù)探井，針對(duì)該區(qū)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(wěn)等技術(shù)難題，通過應(yīng)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(fù)合鉆井技術(shù)、近鉆頭導(dǎo)向等多項(xiàng)技術(shù)，安全優(yōu)質(zhì)的完成該井的鉆探施工任務(wù)。

關(guān)鍵詞：頁巖油?鉆井液?水平井鉆井技術(shù)

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(duì)新下2油組頁巖油勘探的第一口預(yù)探井，井型為導(dǎo)眼井+水平井，導(dǎo)眼井設(shè)計(jì)井深2880.00m，水平井設(shè)計(jì)井深3780.00m。目的層為新下2油組，完鉆原則：導(dǎo)眼井進(jìn)入新下3油組15m無油氣顯示完鉆;水平井鉆至B靶點(diǎn)留足測井口袋完鉆。

1.2井身結(jié)構(gòu)

2.施工難點(diǎn)分析及對(duì)策、方案

2.1施工難點(diǎn)分析

通過設(shè)計(jì)施工及結(jié)合鄰井施工情況，主要難點(diǎn)：

（1）廣華寺地層井壁不穩(wěn)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(zhì)泥巖比較發(fā)育，鉆井液易鈣侵，易縮徑卡鉆。

（4）新下2地層層理發(fā)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(fēng)險(xiǎn)高。

2.2?技術(shù)對(duì)策

通過前期對(duì)周邊鄰井的調(diào)研，查閱相關(guān)資料，結(jié)合涪陵、宜昌頁巖氣鉆井施工經(jīng)驗(yàn)，形成如下技術(shù)對(duì)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(wěn)定井壁，同時(shí)分析返出巖屑情況，及時(shí)判斷井下異常。

（2）針對(duì)上部地層可鉆性好，易縮徑情況，優(yōu)選使用PDC+螺桿復(fù)合鉆進(jìn)，既能增加井眼擴(kuò)大率，有效避免縮徑，又能提高機(jī)械鉆速。

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

（4）針對(duì)大段膏鹽層，鉆遇大膏層前控制PH值>9維護(hù)鉆井液性能穩(wěn)定。

（5）采用川7-5雙筒取心工具，優(yōu)選DC585取心鉆頭，細(xì)化操作措施，保障取心順利。

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

2.3?技術(shù)方案

1、提速

在鉆井施工中，為提高機(jī)械鉆速、縮短施工周期，一般從鉆頭、動(dòng)力鉆具和參數(shù)優(yōu)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(fù)合鉆進(jìn)速度相比鄰井大幅提升。水平段使用KMD1652ADGR鉆頭定向復(fù)合鉆進(jìn)

2、降故障復(fù)雜

故障復(fù)雜是制約鉆井提速提效的重要因素，針對(duì)井下故障復(fù)雜預(yù)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(fā)生，能快速處理。

2.1鉆井液體系的優(yōu)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(shí)鉆中鉆井液密度低于1.32g/cm3時(shí)返砂有明顯掉塊，提高至1.32g/cm3后施工正常。

側(cè)鉆水平井設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換油基鉆井液。

因鉆具進(jìn)入鹽膏地層，全井水平段較長，井壁穩(wěn)定性差，室內(nèi)評(píng)價(jià)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(chǔ)上進(jìn)一步提高鉆井液密度，油基鉆井液密度設(shè)計(jì)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(xiàn)掉塊和滲漏，以及保護(hù)油氣層，滿足水平段頁巖地層的正常鉆進(jìn)。

2.2取芯

在導(dǎo)眼井施工中，采用長筒取心8筒，取心井段2629.00-2760.20m，進(jìn)尺131.20m，巖心長130.44m，取心收獲率99.42%，取心純鉆時(shí)間75.5h，平均機(jī)械鉆速1.74m/h。

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

3?結(jié)論及建議

（1）針對(duì)監(jiān)利區(qū)塊頁巖油水平井鉆井面臨的鉆井難題，根據(jù)該區(qū)塊施工特點(diǎn)及鄰井資料分析，細(xì)化操作措施、優(yōu)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(shè)計(jì)上限，減少掉塊幾率，重點(diǎn)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(jù)返出巖屑掉塊情況及時(shí)匯報(bào)甲方，及時(shí)提高鉆井液密度，穩(wěn)固井壁。

（3）監(jiān)利區(qū)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(qū)塊鉆頭不成熟，采用KPM1633DST混合鉆頭定向效果較差，鉆時(shí)高，造斜率低，需優(yōu)選嘗試可定向的PDC，提高機(jī)械鉆速。上部井段的防斜打直、定向糾偏鉆頭的優(yōu)選是該區(qū)塊鉆井提速提效的關(guān)鍵。

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

參考文獻(xiàn)：

[1]準(zhǔn)噶爾盆地火成巖鉆井提速難點(diǎn)與技術(shù)對(duì)策[J].趙洪山，馮光通，唐波，曾敏.石油機(jī)械.2013（03）