英西安全優快鉆井技術研究與應用

譙世均張闖王波馬振勇(.青海油田分公司鉆采工藝研究院， 甘肅 酒泉 7360；.青海油田采油一廠， 青海 花土溝 86400)

英西安全優快鉆井技術研究與應用

譙世均1張闖1王波1馬振勇2(1.青海油田分公司鉆采工藝研究院， 甘肅 酒泉 736202；2.青海油田采油一廠， 青海 花土溝 816400)

本文對柴達木盆地西南區英雄嶺構造帶西部區塊的地層特征及鉆井過程中所遇到的技術難點進行了分析，從井身結構優化、鉆頭選型、鉆井液體系及維護方法、制定防漏堵漏技術措施等方面形成了安全優快鉆井技術措施。通過現場應用，鉆井指標大幅度提升，井漏復雜得到了控制，降低了鉆井成本，對該區域的進一步開發提供了技術支撐。

柴達木盆地；井身結構；鉆頭；防漏堵漏；安全優快鉆井

英西地區位于柴西南區英雄嶺構造帶西段，地面以風蝕山地為主，地表海拔3000-3900m。該區整體處于柴富烴凹陷內，油氣資源豐富?？v向地層巖性及物性差異加大，淺層易漏、中層大段鹽膏層發育鉆井液易污染、深層存在異常高壓溢漏并存，導致鉆井施工難度大，機械鉆速慢、鉆井周期長、鉆井成本高。由此，需開展安全優快鉆井技術研究，以進一步提升鉆井速度及效率，從而加快英西區塊勘探開發進程。

1 地層特征及鉆井難點分析

(1)地層特征 英西地區縱向自上而下共鉆遇N2、N1、22N1、E32四套地層。淺部(N22-N21)鹽上地層以砂泥巖為主，地層疏松、裂縫發育；中部(N1-E32上)復合鹽膏層以砂泥巖、鹽膏巖、泥膏巖互層為主；下部(E32下)鹽下地層含大量石膏與芒硝、儲層以泥質云灰巖和碎屑巖為主，地層壓力高，裂縫空洞發育。

(2)鉆井難點 表層成巖性較差，易造成垮塌，孔洞、裂縫發育，易井漏；膏鹽層蠕變縮徑和污染鉆井液，阻卡等鉆井復雜頻繁發生；深層巖性致密，可鉆性差，地層承壓力低，存在異常高壓，溢漏同層鉆井風險高。

2 安全優快鉆井技術研究

(1)優化井身結構 英西地區老井多采用“大三開”井身結構，此井身結構鉆井周期長、效率低、成本高，通過對地層巖性、壓力系統等研究，綜合考慮，最終優化為“小三開”井身結構[1]，一開采用Φ311.2mm鉆頭鉆至1600m，下入Φ244.5mm套管開封隔上部松散及易漏地層；二開采用Φ215.9mm鉆頭穿鹽層，鉆至高壓層頂部，下入Φ177.8mm套管，開封隔鹽膏層及E32上部層，三開采用Φ152.4mm鉆頭鉆至設計井深，下入Φ127mm套管，實施儲層專打。

(2)優選鉆頭序列 根據縱向地層特性，利用測井資料建立巖石力學特性縱向剖面，對各開次巖石可鉆性進行分級，結合現場實鉆情況，對鉆頭類型進行優選。一開選用五刀翼Φ19mm切削齒PDC鉆頭，針對地層特點選用高抗沖擊性能切削齒，提高鉆頭抗沖擊能力；二開選用五刀翼 Φ19mm切削齒PDC鉆頭，下部選用五刀翼Φ16mm切削齒PDC鉆頭，針對地層特點選用抗研磨性強的復合片，提高機械鉆速；三開選用五刀翼或六刀翼Φ13mm切削齒，抗研磨性強的PDC鉆頭[2]。

(3)鉆井液體系及維護方法 一開采用聚合物鉆進液體系，鉆進過程中控制粘度在55s～75s，保持較高剪切力，及時補充膠液及HT301、BTM-2、FT-1A等處理劑，提高抑制性能，防止井壁縮徑、坍塌，維持井眼穩定，施工時盡量用大排量(45l/s以上)，以提高攜巖能力；二開采用鹽水聚磺鉆井液體系，鉆進過程中保持抑制性處理劑的加量，降低地層水化分散和吸水膨脹，防止井眼縮經。E32中上部地層富含膏鹽層，易井塌、井漏，在鉆井液中加入封堵防塌材料，增強泥漿封堵和承壓能力；三開采用復合有機鹽鉆井體系，鉆進時不間斷的以膠液方式補充新漿。用BZ-YJZ-I和BZ-YJZ-II及防塌劑、潤滑劑和抗鹽抗溫降濾失劑配成膠液，以提高體系的抑制性和防塌性，適當加入超細碳酸鈣和BZ-YFT等封堵防塌材料，改善泥餅質量，增強泥漿封堵和承壓能力，保證井壁穩定。

(4)防漏堵漏技術措施 正常鉆進應保持鉆井液具有良好的流變性，適當提高鉆井液觸變性，合理控制鉆井液密度；接單根前應留有一定的返屑時間，避免井下巖屑沉積過多，接好單根后應以小排量柔和開泵，待正常后再使用正常鉆進排量，以減小激動壓力，降低井漏風險；提密度按每循環周0.02g/ cm3梯度均勻加重；提高易漏井段承壓能力，為有效縮短井漏處理時間，提高堵漏效率，采用先進高科技堵漏材料：雷特超強片狀、纖維狀等高強度樹脂合成材料。施工中，建議每200米提高一次地層承壓能力，達到防漏防塌雙重效果[3]。

3 現場應用效果

英西地區應用安全優快鉆井技術21口井，平均鉆井周期5.44m/h，平均鉆井周期90.5d，與未應用此項技術的井相比，機械鉆速提升77.8%，鉆井周期縮短45.3%。通過實施防漏堵漏技術措施，該區塊平均單井漏失量由之前的682方減少至158方。應用安全優快鉆井技術后，機械鉆速大幅度提高，縮短了鉆井周期，井漏也得到了較好的控制，整體經濟效益顯著。

4 結論與認識

(1)優化形成“小三開”井身結構并成功在英西地區進行推廣，有效提高鉆井速度、縮短鉆井周期。

(2)優選出適用于英西地區各開次的鉆頭序列，對英西提速給予了有力支撐。

(3)應用有機鹽鉆井液體系可有效控制鹽膏層蠕動，提高井壁穩定，保證鉆井的順利施工。

(4)形成一套適用于英西地區快速、高效、經濟的防漏堵漏技術措施，有效降低了惡性井漏的發生。

[1]沈忠厚，羅平亞，李鶴林等.鉆井手冊[M].北京：石油工業出版社，2013.8.

[2]李忠慧，張春陽，樓一珊．等鉆頭優選新方法及其應用[J].天然氣工業，2008，28(12)：54-56．

[3]張東海．防漏堵漏綜合技術的應用[J].江漢石油科技，2005，15(2)：34-36.

譙世均(1973- )，男，西南石油大學，大學本科學歷，從事工作：鉆井工藝研究，高級工程師。