川渝气田深井和超深井钻井技术.pdf

第 2 8 卷第 4 期 天然气工业 川渝气 田深井和超 深 井钻 井技术 伍 贤 柱 中国石油天然气集 团公 司川 庆钻探工程公司 伍 贤柱． 川渝气 田深井和超深 井钻 井技术． 天然 气工业， 2 0 0 8 ， 2 8 4 9 - 1 3 ． 摘 要 2 O世纪 7 O年代 以来 ， 通过组 织科技攻 关和新技术试 验 ， 取 得 了一系列重大技 术成果 ， 发展 了一整套 适合 四川 盆地碳 酸盐岩裂缝性气藏地质特点 的天然 气配套钻 井技术 ； 全 面开展 了以提高机械 钻速为 中心的钻井新 技术 配套攻 关试验和 推广 应用， 深井钻 井速度 不断提高 。然而 ， 深井钻井速度低 、 成本高 的问题 仍严 重制约着川渝 气田天然 气勘探 开发的快速发展。2 O世纪 9 O年 代末 以来 ， 企 业深化改革和油气勘探开发 的发展 ， 推动 四川盆地 深 井钻井技术进入 了快速 发展的新 时期 ， 在 欠平 衡钻井、 气体钻 井、 水平 井钻 井和 深井钻井提速 等重大项 目的科技攻 关 与钻 井新 技 术 及 新 装备 的 集 成 配 套 推 广 应 用 等 方 面 ， 取 得 了一 系 列成 果 和 突 破 。 针 对 川 渝地 区复 杂地 质 条 件 和 油 气勘探开发 的要求， 提 出应继续开展对 井漏、 高含硫 气井钻 井完井、 深 井固井等技术研 究。加强高端钻 井装备 与 工具 的引进 和配套开发， 不 断发展 四川气井井控技术 ， 以满足 川渝气 田地 区深井钻井 日益复杂 的井控技术要 求。 主题词 四川盆地 深井 超深井 钻井技术 钻 井速 度 发展方 向 四川盆地是我国大型含油气盆地之一 ， 天然气 资源十分丰富 ， 为油气勘探提供 了广 阔的领域。复 杂地质条件引起的“ 钻井难” 和“ 钻井慢” 是长期 困扰 四川 钻井 的两 大 问题 。 从 2 O世 纪 7 O年 代 以来 ， 通 过 组 织 科 技 攻 关 和 新技 术试 验 ， 取 得 了一 系列 重 大技 术 成果 ， 发 展 了一 整套适合碳酸盐岩裂缝性气藏地质特点的天然气配 套钻井技术口 ] 。全面开展 了以提 高机械钻速为 中 心的钻井新技术配套攻关试验和推广应用 ， 深井钻 井速度不断提高。然而 ， 从总体来看 ， 四川深井钻井 速度低、 成本高 的被动局面仍未从根本上改变 ， 仍严 重制 约着 四川 天然 气勘 探开 发 的快速 发展 见 表 1 。 表 1 2 0世 纪 7 O ～9 0年代 四 川 地 区 6 0 0 0 m 以上 超 深 井钻 井速 度对 比 表 时 期 苷号 _ 孝 嚣 怎 注 龙 4井钻井周期 已除去 了组织停工和事故时间 3 O ． 9 5台月。 一 、四川盆地深 井和超深 井钻井的 主要技术特点 四川复杂地质条件下天然气深井和超深井钻井涉 及 面广 ， 对钻井工艺 、 装备条件 、 队伍 素质和生产管理都 有很 高的要求 。主要的技术特 点有 以下几个方面 1 不确定的地质因素较多， 地质设计与实钻差异 较大， 尤其是地层压力和流体性质很难准确预报。由于 不能预见的工程地质问题造成的设计与实钻不符和钻 井复杂与事故， 不仅严重危及钻井工程安全和地质目标 的实现 ， 也显著影 响 了钻井 速度 ， 导致钻井成本居 高不 下， 这是四川天然气深井钻井最突出的难题之一。 2 多个工程地质 问题共存 。在 同一 口井甚至 在 同一个地层段 ， 同时存在多个工程地质问题 ， 给钻 井 设 计和施 工 作业 造成 极 大 的困难 。有 限 的套 管程 序不可能将各个 复杂层段完全封隔开， 同一个裸 眼 井 段 内 同时存 在 多 个 相 互 矛 盾 、 对 立 的 工程 地 质 问 题 的情 况 经常 遇见 。因此 ， 常 常 出现 喷 、 漏 、 塌 、 卡等 同时发生 的严重复杂情况 ， 这是 四川天然气 深井钻 井 另一 个最 突 出 的难 题 。 3 含 硫气 田数量 多， 目前 除个别碎 屑岩气 田 外 ， 各 产 气 区 的 主 力 气 田 都 是 含 硫 或 高 含 硫 气 田。 罗 家寨 、 渡 口河 、 铁 山 坡 、 卧 龙 河 等 气 田飞 仙 关 组 气 作者简介 伍贤柱 ， 1 9 6 5年生 ， 教授 级高级工程师 ， 本 刊第六届编委会委员 ； 长期 从事石油天然气钻井 完井研究 工作 ， 现任 川庆钻探工程公司总工程师 。地址 ； 6 1 0 0 5 1 四川省 成都市府青路一段 3号 。E ma i l wu x i a n z h u l 1 6 3 ． c o m 9 。 维普资讯 天然气工业 2 0 0 8 年 4 月 藏 H S含量高达 l 0 ～1 6 ， 目前勘探的大气田龙 岗 H S含 量也达 3 0 ～5 0 g ／ m。 。高 H。 S不 仅对井 下 和地 面 高强 度钢 材 造 成 严重 腐 蚀 ， 其 强 毒性 也 直 接 威胁到人身安全， 钻井完井风险大。 4 四川深井主要为气井 ， 地层压力高， 部分气 藏具有超高压特性。三叠系及其 以下地层普遍存在 异常 高压 ， 阳新统 最高 地 层 压力 系 数 达 2 ． 4 ， 压 力控 制难 度 大 ， 高 密 度 钻井 液条 件 下 也严 重 制 约 了钻井 速度 。 二 、 J I I 渝气 田深井和超深 井钻井技术 2 0世 纪 9 0年代 末 以来 ， 企业 深化 改革 和油气 勘 探 开 发 的发 展 ， 推 动 了 四川 深井 钻 井 技 术进 入 快 速 发展的新 的历史时期 ， 针对川渝地区复杂地质条件 和油气勘探开发的要求 ， 重点组织了欠平衡钻井 、 气 体钻井 、 水平井钻井和深井 钻井提速 等重大项 目的 科技攻关与钻井新技术及 装备 的集成 配套推广应 用 ， 取 得了一 系列重 大突 破和 技术 成果 ， 对 川渝 地 区 天然气勘探开发 的高速发展 起到 了重要 的推 动作 用 。“ 四川气藏欠平衡 钻井技术打开天然气钻井新 局 面” 、 “ 四川快 速 钻井 及 配套 技 术 取 得 重 大 突 破 ” 、 “ 四川龙 岗 1 井创 多项 国内钻井 纪 录” 分 别 被 中 国石 油列为 2 0 0 4年、 2 0 0 5 年 、 2 0 0 6年十大科技进展 。 1 ． 欠 平衡钻 井技术 在 以往 研 究 的基 础 上 ， 进 一 步追 踪 现代 欠 平 衡 钻井 技术 的发 展 ， 成 功 研发 了全 套欠 平 衡 钻井 装 备 和工艺 ， 形成 了包 括 欠平 衡 钻 井 、 取 心 、 不 压 井 起 下 钻和 不压 井 测 井 、 不 压井 下 油 管 的全 过 程欠 平 衡 钻 井完井配套技术 ， 获得 国家专利授权 1 1 项 。欠平衡 技 术 巳成 为 及 时发 现 和保 护油 气 层 、 解决 工 程 地 质 复 杂 、 提 高机 械 钻速 的有 效 手 段 。应 用 欠平 衡 钻 井 技术在邛西等多个构造的低渗碎屑岩气藏获得重大 油气 发 现 或勘 探 突破 ， 累计 新增 天然 气 三级 储 量 超 过 3 0 0 1 0 IT I 。 。在 非 目的层 段 采 用欠 平 衡 钻 井 大 幅度 提 高 了机 械 钻速 川 中地 区 充气 钻 井机 械 钻 速 提高 1 8 5 ～2 0 0 ； 磨溪须家河组欠平衡钻井， 其机 械 钻速是 常规钻 井 的 2 ． 2 ～5 ． 8倍 ， 创造 了一 系列 钻 井 速度新 纪录 。2 0 0 5年 和 2 0 0 6年 ， 四川欠平 衡钻井 作业井连续两年都超过钻井总数的 3 0 9 ／ 6 ， 2 0 0 7年已 达到 4 0 。 2 ． 气体钻井技术 在欠平衡钻井技术逐步完善 的基础上 ， 狠抓 了 气体 钻 井技 术 攻关 与装 备 配套 ， 初步 形 成 了包 括 空 气 、 氮气 、 泡沫、 柴油机尾气 、 天然气等的系列气体钻 1 0 井 配套技术 ， 并 不断拓 宽 了应 用 领域 ， 在 提 高机械 钻 速、 保护油气层、 防止恶性井漏等方面得到了广泛应 用 ， 已成为 四川深 井超深 井提速 的主要 技术 。 2 0 0 2年以来 ， 川渝气 田先后在七里北 、 龙岗、 分 水岭、 南 门场 、 五百梯等 1 4个构造上应用 了气体钻 井技术 ， 共完成 了 1 0 0多井次 的气体钻井作业 。气 体 钻井 配套技 术 的应 用 ， 使 四川 深井 、 超 深 井钻 井速 度 大 幅度 提 高 七 里北 1井 1 5 6 d钻 完 5 2 8 7 I T I 进 尺 ， 缩短 钻井周 期 2 6 9 d ； 东 升 1井 2 4 5 d完钻一 口井 深 6 2 8 8 I T I 的 超 深 井 ； 龙 岗 1井 仅 用 1 4 5 d钻 完 6 5 3 0 I T I 进尺 ， 其中气体钻井进尺3 3 0 4 IT I ， 占全井总 进 尺 的 5 0 ． 6 ， 气 体钻 井 用 1 ／ 5的钻 井 时 间完成 了 全 井一半 以上 的进 尺 ， 为该井 全井钻井 速度 的大幅度 提高起到了决定性作用； 分水 1 井井深 7 3 5 3 ． 8 4 IT I ， 是 当时 中国石油 第一超 深井 ， 仅用4 2 2 d 1 4 个 钻 机月 就 完成 了钻井进 尺 。 3 ． 水 平井钻 井技 术 进 入 2 1世 纪 ， 由于物 探 、 地 质 、 钻井 、 开发 等 多 领域 的技术 进 步 和 周密 的气 藏论 证 ， 四川水 平 井 钻 井技术 应用 也取得 重大 突破 。2 0 0 2年利用 老井加 深 钻成 中半径 水平井 磨 7 5 一 H 井 ， 在仅 2 I T I 厚针 孔 发育的白云岩储层 内钻遇率达到 8 6 ， 是产层垂直 厚 度 的 l 9 9 倍 ， 获 日产 天然 气 1 7 ． 9 1 0 r f l 。 ， 是 磨溪 地 区直井平 均产 量 的 9倍 。磨 7 5 一 H 水 平井 是 四川 油气 田自 1 9 6 5年钻成 我国第一 口水平井磨 3 井以来， 第一口获高产工业油气流的水平井， 开创 了 用水平 井勘 探开发 高难度 油气藏 的新局 面 。 2 0 0 3年在川西致密低渗储层 钻成的白浅 1 1 l H 井 ， 是 国 内第 一 口用 气体钻 钻成 的水 平 井 ， 水 平 段长 2 3 8 I T I ， 直接 获测试 天然气产 量 6 ． 8 l 0 IT I 。 ，／ d ， 是 同 井场直井产量的 2 2 ． 3倍 。2 0 0 7年又与外国公司合 作 ， 采 用欠 平衡钻 井 、 旋转 导 向 、 多参 数地 质 导 向 、 玻 璃微珠钻井液等先进工艺技术 ， 钻成水平段 2 0 1 0 IT I 水平井 广 安 0 0 2 一 H1井 ， 储层 钻遇 率为 8 2 ． 7 4 ， 获测试产量 1 6 ． 4 1 0 m。 ／ a ， 单井产量为邻近直井 的 5 倍 以上 。 随着 技 术 不 断进 步 ， 四川水 平 井 在增 产 效果 日 益显 现 的 同时 ， 成本 不 断 降低 2 0世 纪 7 0 、 8 0年 代 ， 水平 井 的钻井成 本是直 井 的 2 ～3倍 ， 而现 在 水平 井 的钻井成本已降低到直井的 1 ． 5倍 ， 浅井水平井成 本 已接近 直井 成 本 。大 斜 度 井 、 水平 井 技 术 在 川 渝 气 田得到 广泛应 用 。 维普资讯 第 2 8 卷第 4 期 天然气工业 4 ． P D C钻头钻井技术 2 O世 纪 9 O年 代 开 始 试验 应 用 P D C钻 头 ， 经 过 多 年 的应 用 实 践 ， 目前 在 雷 口坡 组一 飞 仙 关 组 地 层 已普 遍采 用螺 杆钻 具配 P DC钻 头 钻 井 技 术 ， 成 为该 层段钻井提速 的有效技术手段。近年来 ， P D C钻 头 在侏罗 系砂 泥岩 地层 也 取得 了很 好 的应 用效 果 ， 2 1 5 ． 9 mm P D C钻头在 自流井组地层最高机械钻 速逾 l O m／ h ， 单 只钻 头最 高进 尺达 1 6 0 0 m。 5 ． 其他特 色技 术 防斜打快技术水平进一步提高 ， 试验 和推广应 用 了移动 地 面 井 位 钻 中 靶 井 、 螺 杆 带 P DC钻 头 钻 井、 偏轴一钟摆及柔性钻具组合 以及空气锤钻井等 一 系列防斜打快技术 ， 防斜打快效果 明显 ； 磨溪提速 以来 ， 推广应用“ 三强” 优质聚合物钻井液 ， 机械钻速 显著 提 高 ； 井漏 的处理方 法 及工 艺 技 术 不 断进 步 ， 已 形成 随钻堵 漏 、 桥浆 堵漏 、 水 泥 堵 漏 、 化 学堵 漏 、 井 底 清水 强钻 以 及机 械 堵 漏 和 气 体／ 欠 平 衡 治 漏 等 系 列 井漏 治理 技 术 ， 特 别 是 国产 波 纹 管 在 黄 龙 0 0 4 1井 3 l 1 ． 2 mm井眼堵漏获得成功 ， 有望成为溶洞 型恶 性井 漏治 理 的关键 技术 。 6 ． 钻 井新 技术 的集 成应 用 近年来 ， 在 开展 单项 科 技攻 关 的 基 础上 ， 认 真 组 织新技术成果的集 成应用 ， 有力 地推动了四川深井 钻井 技术 总体 水 平 的提 高 。2 0 0 5年 磨 溪 钻 井 提 速 ， 配套 应用 了优 化井 身结 构 、 优选 钻 头 与 钻井 参 数 、 优 选 钻 井 液 体 系 、 须 家 河 组 地 层欠 平 衡 钻 井 等 系 列 技 术， 提速效果显著， 创造 了“ 磨溪速度” 平均机械钻 速 由 2 ． 0 6 m／ h提 高 到 了 4 ． 8 3 m／ h 其 中须 家 河 组 地层平均机械钻速 由过去的1 ． 8 6 m／ h 提高到 4 ． 1 6 ～ 7 ． 2 4 m／ h ， 平 均 提 高 1 ． 3 4倍 ； 平 均 钻 机 月 速 由 6 8 0 m／ 台月提高到 了 1 6 7 3 ． 9 7 m／ 台月， 平 均提高 1 ． 4 6 倍 ； 平 均 钻 井 周 期 由原 来 的 1 3 8 d缩 短 到 了 5 7 ． 5 1 d， 缩短 了 5 8 ． 3 3 。 龙 岗 1 井是 当时 四川 地 区的第 二 深 井 。该 井 集 成 应用 了空 气 钻 井 、 氮 气 钻 井 、 P D C钻 头 十 螺 杆 钻 具、 “ 三强” 钻井液等先进技术， 实现 了超深井钻井大 提 速 平均机 械 钻速 达 6 ． 4 0 m／ h ， 标 志 着 四川 超 深 井 钻井 速度 取得 了历 史性 突破 。 三、 四川盆地 深井钻井和超深井存在 的 主要技术 问题 近年来 四川 天然 气深 井 钻井 技 术 取得 了重 大 突 破 ， 但要从根本 上完全改 变“ 钻井难 、 钻井慢” 的局 面 ， 仍有很多技术难题有待解决 。 1 ． 高研磨性、 高抗压、 高密度及不均质地层的钻 头选型与钻井速度低的问题 四川 盆地 须家 河组 巨厚 的石英 砂 岩地 层 和 二叠 系硅 质灰 岩夹 燧石 结核 地层 均 具有 很 强 的研 磨 性和 抗 压 性 ， 可钻 性 极 差 ， 钻 头 选 择 范 围小 ， 单 只钻 头进 尺少 ， 机 械钻 速 极 低 。川 东 地 区须 家 河 组地 层 机 械 钻速 普遍 低 于 1 ． 0 m／ h ， 有 的低达 0 ． 3 0 m／ h ； 而二叠 系地层 由于燧石结核， 加上钻井液密度高 一般都在 1 ． 5 O ～ 1 ． 8 5 g ／ c m。 ， 机 械 钻 速 也 很 低 ， 一 般 在 1 ． 0 m／ h左右 。 上 部 侏 罗 系 地 层砂 泥岩 交 互 频 繁 ， 岩 石 强度 与 可 钻 性 差 异 大 ， 钻 头 选 型 也 较 困难 ， 加 之 大 尺 寸 井 眼 ， 在不 能实 施 气 体 钻 井 时 其 钻 井 速 度 也 很 低 。中 三 叠 统 以下 均 属 碳 酸 盐 岩 油 气 藏 ， 具 有 典 型 的 “ 三 高” 特 征 ， 其 地 层 压力 系 数 高 于 1 ． 5的地 层 较 多 ， 有 的高 达 2 ． 4 。地层 压力 高 ， 钻 井 液 密 度 大 ， 钻井 速 度 一 般较低 。有的地区地层极易坍塌而被迫提高钻井 液密度 ， 也大大影 响了钻井速度 。高 陡构造应力垮 塌 尤 为突 出 。川东 沙坪 场及 月 东潜 伏 构造 等 属典 型 的高 陡构造 ， 其侏罗系高地层倾 角地层往往要提高 钻 井液 密度 逾 1 ． 7 0 g ／ c m。 才 能 抑 制地 层 应 力垮 塌 ， 导 致机 械钻 速极 低 ， 一般 低于 1 ． 0 m／ h 。 2 ． 井漏 及 窄钻 井液 安全密 度 窗 口问题 突出 井漏是 四川地区钻井长期且普遍存在 的复杂 问 题 ， 几 乎每 口井 都要 发生 井漏 ， 井 漏 损失 时 间 占钻 井 总时 间 的 7 以 上 ， 最 高 的 达 1 O 。特 别 是 三 叠 系 中统 碳 酸 盐 岩 地层 特 有 的裂 缝 、 溶 洞 性 井 漏具 有 漏 速大 一般为井漏失返 、 突发性强、 堵漏成功率低等 特 点 ， 处理 十分 困难 ， 大大 增加 了钻井 周 期 和 钻井 成 本 ， 有的甚至因处理井漏导致其他复杂事故 ， 最终造 成 井 的工程 报废 。近年来 川 东地 区恶性 井 漏 占井 漏 总数 的 2 O 左右 ， 但 恶 性井 漏损 失 却 占井 漏 总损 失 的 5 O 以上 。由于 井身 结 构 的 限制 ， 四J I I 地 区深 井 钻 井 同一 裸 眼 井段 经常 有 漏 层 和垮 塌 层 、 漏层 和 气 水 层 并 存 的情 况 ， 钻 遇垮 塌 或 气 水 层 提 高 钻井 液 密 度 ， 又会导致漏失井段 的井漏 ， 还常常形成“ 上漏下 喷” 或 “ 下漏 上 喷 ” 的复 杂 局 面 。川 西北 九龙 山构 造 嘉二段存在高压盐水层 ， 压力系数达 2 ． 1 5 ， 而上部地 层 的漏 失压 力 系数 一 般 在 1 ． 9 5左 右 。为 了过 高 压 盐水层 ， 必须提高上部地 层的承压能力。龙 1 6井 、 龙 1 7井 为 提高地 层 承压 能力 ， 堵 漏作 业 耗 时达 数 月 之久。龙 1 6井下部钻井液密度达 2 ． 2 0 g ／ c m。 ， 而飞 1 1 ‘ 维普资讯 天然气工业 2 0 0 8 年4 月 仙关组 地层 承压能 力 只有 2 ． 0 5 g ／ c m。 左 右 ， 处 理井 漏耗时近 3 个钻机月。磨溪构造嘉二段地层钻井液 密度低 于 2 ． 2 8 g ／ c m。 要 溢 流 ， 但上 部地层 高 于 2 ． 2 O g ／ c m。 就 频 繁 发 生 压 差 卡 钻 ， 磨 4 1井 先 后 卡 钻 l 1 次 ， 后采用 控压 钻井 才钻过 嘉二 段地 层 。近期 磨 0 0 5 一 H1 2 、 磨 0 0 5 一 H9井也 因此 发生 了卡钻 。 3 ． 天然气深 井 固井质量 难题 亟待攻 克 尽 管 开 展 了大 量 的研 究 ， 固井 质 量得 到 了较 大 的改善 。但 多年 来 ， 四川 I 特 有 的井 深 、 易 漏 、 天 然气 产层 多 、 套管 环行 空间 间隙小 的现 状 ， 使 固井 质 量 问 题一直是我们攻关的重点 。 4 ． 高含硫 气 井钻井 完井 完整性规 范 问题 随着川东 、 北部 地 区高含硫 气 田的发 现 和 开发 ， 龙 岗高温高压飞仙关组 、 长兴组气田的发现和准备 试采， 高 含硫气 井的安全生产得到 了空前 的重视。 但 目前 国内还缺乏高含硫 气井 、 油气井钻井完井完 整性评价的相关标准和规范。 四、 四川盆地深 井和超深井钻 井技术 发展 方向探讨 四川 I 是 我 国深 井超 深 井 钻井 最 早 的 油气 田， 已 有 4 O多年 的历 史 。近年来 由于钻 井新 工 艺 、 新技 术 的开 发应 用 ， 四川 I 油 气 田深 井 超深 井 钻 井 技术 水 平 有 了较 大提 高 ， 但 与 世界 先 进 国 家如 美 国相 比还 存 在较 大差 距 ， 并 且 与 国 内塔 里 木油 田等 相 比也 存 在 一 定 差距 。 要 从整 体上提 高 四川油 气 田深井 超 深井 钻 井技 术 水 平 ， 必 须 根据 四川 I 油气 田深 井超 深 井 钻 井 工程 地质难 点 ， 一 方面要 引进 和吸 收 国外 先进 技术 ， 另 一 方 面 要 有针 对 性 地 开展 新 技 术攻 关 ， 强 化 成熟 配 套 技 术 的推 广应 用 。 1 ． 完善新技 术 、 配套推 广成 熟技术 四川 I 油气 田特别 是龙 岗 、 七 里峡 等 构造 ， 气 体 钻 井新技 术在 深井提 速 和预 防井漏 方 面取 得 了突 出 效 果 。但 还有 很多构 造或 区块 因地 层 出水 、 出油 、 垮 塌 等复杂情况而制约 了气体钻井技术 的应用 ， 有的井 因介质转换不及时还造成 了卡钻甚至侧钻。 为扩大气体钻井技术的应用范围 ， 进一步完善 气体钻井配套技术 ， 应重点开展对气体钻井适应性 包 括地应 力 、 浅 层油 气水 分布规 律 研 究 、 地层 出水 油 风险 识别 及 对 策 研 究 、 气 体 钻井 钻具 组 合 及 钻 具受力分析、 气体钻水平井技术研究 ， 同时要不断完 善泡 沫钻井 、 雾化 钻 井 工 艺 。继 续 发 挥欠 平 衡 钻井 技 术 对 提速 的贡 献 ， 在 那 些含 油 气 水甚 至 易坍 塌地 1 2 ‘ 层大胆 开展欠 平衡 钻井探 索 ， 尽力 提 高钻 井速 度 ， 减 少 井漏 等复 杂情况 的发生 。进 一步 完 善欠 平衡 钻井 工 艺技术 ， 配套 试验 多种欠 平衡 钻井 介 质 ， 如油 包水 乳 化钻井 液 、 空 心玻璃 球等 ， 以扩 大欠 平衡 钻 井 技术 的应 用领 域 。进 一步完 善并 大力 推广 优 质钻 井 液技 术 ， 根据 不同构造 的地层 特点 ， 严 格控 制井 下适 应 条 件和 体系 转化 时 间 ， 达到 以快 制胜 。大 力 推广 P D C 钻头 的应用 。加 强 P D C的个性 化 设计 ， 引 进 和吸 收 国外 P D C钻头 先 进 技 术 ， 努 力 提 高 中、 下 三 叠 统应 用 P D C钻 头钻 井 的技 术 指 标 。 同时 大 力 开 展侏 罗 系 、 上三 叠统 、 二 叠 系地 层 P D C钻 头 的研 究 攻关 ， 以 期 使 沙 一段 一须 家 河 组 、 长兴 组 一栖 霞组 井段 地 层 钻井 速度 有大 的突破 。P D C钻头钻 井应 加强 螺杆 钻 具 的配合 使用 。 2 ． 加 大 恶性 井 漏 堵漏 攻 关 及试 验 力度 ， 形成 技 术 系列 国内波纹管 或称异形衬管 技术 日益成熟 ， 可 以作为 一 种 裂缝一 溶 洞 型 恶 性 井 漏 的 有 效 堵 漏 手 段 ； 膨胀套管技术在国外已是一种成功技术 ， 近年在 国内油 田也成 功应用 了多 口井 。 四川 I 地 区应 尽快 开 展试验， 同时， 大力应 用气体钻井技术解决井漏复 杂 ， 进一 步开展袋 式堵 漏新工 具 的改 进 和试 验 ， 形 成 成熟 的袋 式堵 漏 工 具 系列 ； 开 展 控压 钻 井 技术 研究 和攻关试验， 形成对付窄钻井液密度窗 口井漏的配 套 技术 。 3 ． 继 续开 展 深 井 固井技 术研 究 ， 提 高深 井 固 井 质 量 国外防气窜水泥浆体系主要有触变水泥 、 充气 水泥、 延缓胶凝水泥浆 、 非渗透胶乳水泥浆体系。活 动套 管 固井 以提 高 固井质 量 的观 点 已形 成 了共识 ， 2 O世纪 9 O年代 初 期 还发 展 了旋 转 尾 管 固井 。斯 伦 贝谢公 司开 发 了具有 很好 的抗 压强 度 和水 泥浆 稳定 性 的 C e mCRETE技术 ， 水 泥浆 密度 最 低 达 1 ． 3 0 g ／ cm。 。B J 、 哈里伯顿 公 司应 用 AF C S泡 沫水泥 浆替代 常规漂珠低密 度水 泥浆 固井取得 了 良好的应 用效 果 。在不 断完善 四川特 有的 深井 气井 固井技 术 的 同 时 ， 应 大力 引进 、 消化 国外 这 些先 进技 术 。开 展深 井 高温高强度水泥浆体系 的应用研究 ， 特别是针对易 气窜 开展触 变水泥 浆 、 延缓 胶凝 水 泥浆 、 非 渗透 胶 乳 水泥浆体系等 防气窜水泥浆体系的研究与应用 ， 以 及高强度低密度水泥浆体系的应用研究。同时深化 旋 转尾管 固 井 以及 管 外 封 隔 器 固井 工 艺研 究 试 验 ， 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第 2 8 卷第 4 期 天然气工业 以满 足 四川复杂 井 、 深井 气井 的固井要 求 。 4 ． 开 展 新 型 套 管层 序 应 用 研 究 ， 提 高深 井复 杂 井钻 井技 术水 平 四川地 区长期 以来采用 的 1 3 9 7 5套 管层序 ， 基本上能满足一般的深井钻井需要， 但如果能增加 1 ～ 2层套管， 对付像九龙 山这样的复杂构造就变得容 易了。随着勘探领域的不断扩大 ， 这类 复杂构造将 越 来越 多 包括 石炭 系水 平井 、 大斜 度 井 钻井 ， 因此 我们应加大优化套管序列 的研究 ， 使可用 的层级增 加 至 5 层 甚 至 6层 ， 以更 好地 解 决 复 杂 深 井 超 深 井 的钻井 问题 。 同 时 ， 配 套 开 展 随 钻 扩 眼 、 小 井 眼 钻 头 、 深 井 小 井 眼测 井 与 完 井技 术 等 技 术 的研 究 和 试 验 ， 为推广应用新型套管层序创造必要的条件。 国外膨胀套管技术发展很快， 已成为复杂井钻 井 和节 约钻井 成本 、 提高钻 井 速度 的一 项 主 要技 术 ， 我们应尽快 引进 、 吸收并 推广应 用。我们可 以利 用 膨胀 套 管来封 隔油 、 气 、 水 、 漏 层及 垮 塌 层 ， 以使 套 管 下得更深 ， 进而利用膨胀套管来加深各层套管， 以有 效减 少 因套 管层级 不 够而带 来 的各种 复 杂情 况 。 5 ． 加强高端钻 井装备与工具的引进和配套开发 随着龙岗、 分水岭等深部海相储层的勘探 突破 ， 加 之近年 来 水 平井 、 大 斜 度 井 、 分 支 井 越 来 越 多 ， 大 功率深井钻机需求量也越来越大 。同时工艺技术不 断更新 ， 井下情况也越来越复杂 ， 对钻井装备的 自动 化、 集成化程度的要求也越来越高。因此 ， 我们应加 强 高性 能 的先 进 钻 井装 备 的 配套 ， 包 括 深井 大功 率 钻机 的配套、 顶部驱动装置 的配套等。同时， 应加强 随钻测量 、 随钻测井、 深井超深井试油等先进井下工 具 、 仪器和装备 的配套 ， 在适量 引进 的基 础上， 应加 大 自主研 发 力 度 ， 以满 足 深 井 超 深井 和 日益 增 加 的 工艺 井 的需要 。 6 ． 加 强工 程 问题 的地质 研 究 长期 以来 ， 复杂地质条件成为制约深井钻井 的 本 质 问题 ， 工程 地 质 问题 研 究 取得 突 破可 以极 大 地 为钻井提供 良好 的环境 。川渝气 田应组织地 质、 钻 井专业联合， 深入对钻井地质问题进行攻关 ， 充分利 用 丰 富 的数 字化 物 探资料 、 录井 资 料 和测 井 资料 ， 利 用 地质 学理 论研 发 工程 问题 的预 测 与检 测 技术 。如 3个压力剖面预测 、 地 层出水规律 、 二叠系地层岩石 矿物组成与分布规律、 岩石可钻性、 随钻测井技术等 钻 井 问题 。 7 ． 不断发展 四川盆地气井井控技术 井 控 问题一 直是 四川 深 井 复杂 井 气井 钻 井 的一 个 主要 问题 ， 尽 管井 控技 术在 不 断地 发 展 和进 步 ， 但 仍有一些问题亟待解决。我们应在不断完善和规范 现 有井 控工 艺技 术 的 同时 ， 加 大井 控 新 理 论 、 新 装 备 的研发 力度 ， 如 井底溢 流 快速 检 测技 术 、 井 控 遥测 遥 控技术 、 新型 内防喷工具等， 以满足四川盆地 日益复 杂 的井控 技术 要 求 。 五 、 结 论 2 0世纪 9 0年代末以来 ， 川渝气 田组织了欠平衡 钻井 、 气体钻井 、 水平井钻井和深井钻井提速等重大 项 目的科 技攻 关 与钻井 新技 术 及新 装 备 的集 成 配 套 推广 应用 ， 取 得 了 一 系列 重 大 突破 和技 术 成 果 。针 对川渝地区复杂地质条件和油气勘探开发 的要求 ， 提 出应继 续开 展对 井漏 、 高 含硫 气 井 钻井 完 井 、 深井 固井等技术研究。加强高端钻井装备与工具 的引进 和配 套开 发 ， 不 断发 展 四川 气井 井 控 技术 ， 以满 足 四 川盆 地深 井钻 井 日益复 杂 的井控 技术 要求 。 参 考 文 献 [ 1 ]刘绘新 ， 孟英峰 ， 唐继平 ， 等． 油气井 多级 节流压井 系统研 究E J ] ． 天然气工业 ， 2 0 0 7 ， 2 7 8 6 3 6 5 ． E 2 1苏义脑． 地质导向钻井 技术 概况及其 在我 国的研究进 展 E J 3 ． 石油勘探与 开发 ， 2 0 0 5 ， 3 2 1 9 2 9 5 ． [ 3 - I 张绍槐 ， 张洁． 2 1世纪 中国钻 井技 术发 展与 创新 E J ] ． 石 油学报 ， 2 0 0 1 ， 2 2 6 6 3 6 8 ． 收稿 日期 2 0 0 8 0 2 2 8 编辑 钟水清 1 3 维普资讯