川西深井提高钻井速度配套技术.pdf

第 3 8卷 第 4期 2 O l 0年 7月 石 油 钻 探 技 术 I E 1 、 R I EL ； M DRI i I I NG TE CHNI QUES V0I ． 38 No ．4 J u 1 ． ， 2 0 1 0 ． ．四川地 区钻井 提速提效 专题 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ ] ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 0 ． 0 4 ． 0 0 8 川 西深井提 高钻 井速度配套技术 蒋祖军 肖国益 李群 生 中国石化西南油气分公司 工程技术研究院 ， 四川 德阳 6 1 8 0 0 0 摘 要 川 西地 区须 家河 组 气 藏埋 藏 深 、 岩 性 致 密 、 研 磨 性 强 、 可 钻 性 极 差 。钻 井 面 临 的 突 出 问题 是 机 械 钻 速低 、 钻 井周期 长。针 对须 家河组 气藏钻 井难点 ， 重点从 井 身结构 、 钻 井 工艺、 破 岩 工具 以及钻 井液 方面入 手进 行分析 ， 提 出了提 高川西深井钻 井速度 的配套技术 ， 即 优 化 井身结构 ， 推广应 用欠平衡钻 井技 术 ， 在 新型 井身结 构下应用“ 长寿命螺杆 高效钻头” 和“ 涡轮钻 具孕镶金 刚石钻头” 复合钻 井技 术及 垂直 钻井技 术， 优 化钻 井液 性能等。2 0 0 8 --2 0 0 9年 ， 川西地 区深 井钻 井应用该配套技 术后 ， 平 均机 械钻 速较 2 0 0 6 2 O O 7年提 高 2 O ， 钻 井 周期缩短 3 O 。建议 川西地 区进一 步推 广应用该提速 配套技术 ， 并进行新技 术、 新 工具的应 用试验 ， 以便进 一步 提 高 该地 区 的 钻 井 速 度 。 关键词 深井 ； 钻 井速度 ；井身结构；欠平衡钻 井；垂直钻井；川西地 区 中 图 分类 号 TE2 4 文 献标 识 码 B 文 章 编 号 1 】 卜0 8 9 0 2 0 1 0 0 4 0 0 3 0 0 5 Te c hn o l o g y t o I n c r e a s e De e p W e l l Dr i l l i n g S pe e d i n W e s t e r n S i c h u a n J i a n g Zu j a n Xi a o Gu o y i Li Qu n s h e n g Pe t r o l e u m En g i n e e r i n g Te c h n o l o g y Re s e a r c h I n s t i t u t e， S o u t h we s t Oi l Ga s Br a n c h， Si n o p e c ， De y a n g， Si c h ua n， 6 1 8 00 0， Ch i n a Ab s t r a c t Th e Xu j i a h e f o r ma t i o n o f we s t e r n S i c h u a n i s a t y p i c a l g a s r e s e r v o i r wi t h d e e p b u r y d e p t h ， t i g ht l i t h ol og y， s t r o ng ab r a s i v i t y a nd po o r r o c k dr i l l a b i l i t y ． The p r omi n e n t p r ob l e ms o f d r i l l i ng a r e l o ng dr i l l i n g c y c l e a n d l o w r a t e of pe n e t r a t i o n．Th i s pa p e r pr e s e n t s t he t e c h no l o gy t o i m p r o ve d r i l l i n g s p e e d i n de e p we l l s i n we s t e r n Si c hu a n， i n c l u di ng op t i mi z a t i on o f we l l bo r e s t r uc t ur e， u s e of u nd e r ba l a nc e d d r i l l i n g， o pt i mi z a t i on o f d r i l l i ng p a r a me t e r s， o p t i mi z a t i o n of l o n g l i f e s c r e w a nd e f f i c i e n t d r i l l b i t s， c o m b i na t i o n o f t u r bi ne mot o r a nd di a mon d i mpr e gn a t e d b i t ， a nd o pt i mi z a t i o n of d r i l l i ng m u d ． Thr o u gh u s i ng t he s e t e c h no l o gi e s， g r e a t a c hi e v e me nt we r e ob t a i ne d．Co mpa r e d wi t h 2 0 0 6 -- 2 0 07， t h e a v e r a ge r a t e o f pe n e t r a t i o n wa s i nc r e a s e d by 2 0 a n d dr i l l i ng c y c l e wa s r e du c e d by 30 i n 20 O 8 2 0 09 ． Ke y wo r d sd e e p we l l ； p e n e t r a t i o n r a t e ； c a s i n g p r o gr a m ； un de r b a l a n c e dr i l l i n g； v e r t i c a l dr i l l i n g； W e s t e r n S； c h1 l a n Ar e a 近 年来 ， 川 西 天然 气 勘 探开 发 已由 中深 层 的沙 溪庙组转 向深层 的三 叠系 须家河 组 。须 家河 组气藏 主力气 层 为 须 家 河 组 须 2段 ， 埋 深 为 5 2 0 0 m 左 右口 ] 。须家 河组地 层 天然 气勘 探 开发 的突 破 ， 关 键 在于深 层安 全快 速的钻 井施工 。 自 2 0 0 0年 以来 ， 川 西地区已完钻 6 O 余 口井 ， 其中在须 2段及以下层段 完钻 的深井有 4 5口， 主要 集 中在 X C、 XQ 和 D Y 区 块 。由于地 层 压 力 高 ， 岩石 致 密 ， 2 0 0 5 --2 0 0 7年 平 均钻井 周期为 4 1 2 d ， 平均机械钻速 为 1 ． 5 3 m／ h 。 而 目前须 家 河组 以浅井 段 只有 2 8 5 0 m 左右 ， 约 占 收稿 日期 2 0 1 0 0 5 2 5； 改 回 日期 2 0 1 0 - 0 6 一】 7 基金项 目 中国石油化工股份有限公司项 目“ 川西深井提 高钻井 速 度 配套 技 术 应 用研 究” 编 号 P 0 8 0 3 0 部 分 内容 作 者 简 介 蒋祖 军 】 9 6 4 ， 男 ， 四 川 广 安 人 ， 1 9 8 7年 毕 业 于 西 南石油学院石油工程专业 ， 2 0 0 1 年 获西南石 油学院油气井工程专业 硕士学位， 在读博士研 究生 ， 高级2 r_ 程师， 副 院长 ， 主要从 事钻井新技 术 应 用研 究 和 管理 工 作 。 联系方式 0 8 3 8 2 5 5 2 0 7 8 ， z u n j u n 6 6 6 s i n a ． c o m 第 3 8巷 第 4期 蒋祖 军 等 川 西 深 井提 高 钻 井 速 度 配 套 技 术 引 完 钻井 深 的 4 O ％～5 0 ％ ， 上部 井段 钻 井周 期 为 7 5 d 左 右 ， 约 占全井 钻井 周期 的 1 ／ 5 。 由此 可 见 ， 川 西 深 井段 钻 速慢 是制 约 深层勘 探 开发 的瓶 颈 问题 。 1 制约川西深井钻井提速 的技术 难点 1 ． 1地质 情况 复杂 须 家 河 组 地层 属 异 常 高 压 地 层 须 5段一 须 3 段 地层 压力 梯度 一般 为 0 ． 0 1 7 5 N0 ． 0 1 9 5 MP a ／ m， 地 层压 力 普遍 高 于 7 0 MP a ； 须 2段 地层 压力 梯度 一 般 为 0 ． 0 1 5 ～0 ． 0 1 6 MP a ／ m， 地 层 压 力 约 8 0 MP a 。 须 4段 和 须 2段 地 层裂 缝 发 育 ， X 8 5 1和 X 2井 均 在 须 4段 或须 2 段 地 层 钻 遇 高 压 裂 缝 ， 同时 须 4段 地 层 普遍 存 在水 层 。这 两 层 段 的气 、 水 分 布 规 律 不 是 很 清楚 ， 给 井身 结构 、 完 井 方式优 化 带来 了困难 。 1 ． 2井 身结构 优 化难 度大 须 家 河 组 井 段 主 要 采 用 声2 1 5 ． 9 、 声1 5 2 ． 4或 声 1 4 9 ． 2 mm 钻头 钻进 ， 井 身 结 构 较 单 一 ， 存 在 以 下 问题 1 大 尺 寸 井 段 长 ， 3 1 1 ． 1 mm 及 以 上 尺 寸 井 段 长 达 2 0 0 0 m 以 上 ； 2 钻 井 开 次 多 ， 普遍 采 用 五 开 制 井 身 结 构 ， 固 井 、 测 井 等特 种 作 业 时 间 长 ， 且 质 量难 以保 证 ； 3 大 尺 寸 套管 强 度 难 以满 足气 体 钻 井 等 新 技 术 的应 用 ； 4 小 井 眼 完 井 限制 了油 管 尺 寸 ， 增 加 了摩 阻 ， 限制 了排 量 ， 不 利 于 储 层 改造 措 施 的实施 ； 5 小井 眼完井难 以满足修井和地质加深的要求 。 1 ． 3深 层钻 头选 型难 度大 须家 河组 地 层 存 在砂 、 泥 岩 互 层 ， 可 钻 性 差 ， 研 磨性 极强 ， 在 高密 度 、 固 相含 量 高 的钻 井 液 条 件 下 ， 无论是钻 头寿命 还是 单 只钻头 进尺 都 不甚 理想 。 2 0 0 8 2 0 0 9年 已钻深 井 的统 计 显示 ， 须 5 段 以浅 地 层平 均机 械 钻速 为 3 ． 4 3 m／ h， 而须 4 一 须 2段 地层 平均 机 械钻 速仅 1 ． 0 3 m／ h ， 须家 河组 地层 机 械 钻 速 远低 于上 部地 层 。据统 计 ， 须 家 河 组 钻 头用 量 占全 井钻 头用 量 的 2 ／ 3以上 。 1 ． 4 提 高 深层钻 速 的钻 井 液体 系不 完善 用于深层提高钻速的钻井液技术 尚未成熟 ， 主 要体 现 在 1 X C地 区须 家 河 组 地 层 压 力 较 高 ， 难 以使 用 常规 无 固相 、 低 固相 钻井 液体 系 ， 若 采用 有机 盐类 钻 井 液 体系 ， 成本 较 高 ； 同时 ， 由于裂缝 发 育 ， 钻井 液 损 耗较 大 ； 2 对 于 DY 等地 区 的深层 常 压 或低 压 地 层 ， 现 有 的无 固相 、 低 固相 钻 井 液体 系 的抗 温 性 和 井 壁 稳 定能 力还 较差 ， 难 以满 足施 工要 求 ； 3 新 型快 速钻井 液 处理 剂 还处 在 试用 阶段 ， 普 遍推 广 尚需 时间 。 2 提 高川西 深井 钻井速度 的配套技术 围绕 深井 提 速 ， 通 过 近两 年 的技术 攻关 ， 持续 进 行井 身结 构 优化 ， 相 继开 展 了气体 钻井 、 液体 欠 平衡 钻 井 、 涡轮钻 井 、 水力 脉 冲钻 井等 先进 技术 的先 导试 验 ， 进行 了高 效钻 头 优选 ， 并及 时推 广 了复合 钻 井等 一 批 成熟 的配套 技 术 ， 使 川 西 深 井 钻 井技 术 指 标 得 到 了稳 步提 升 ， 初步 形 成 了适 宜 于 川 西 深井 钻 井 的 配套 技术 。 2 ． 1 优 化 井身 结构 川 西 深井 最 初 采 用传 统 的五 开 制井 身 结 构 ， 套 管 层 序 为 声5 0 8 ． 0 、 3 3 9 ． 7 、 2 4 4 ． 5 、 j 5 1 7 7 ． 8和 1 2 7 ． 0 mm 套 管 。2 0 0 6年 ， 川西 X C构 造 以须 2段 为 目的层 的 X 2井 首 次 使 用 了非 常规 井 身 结 构 ， 使 全井 机 械钻 速获 得 了 较 大 提 高 ， 但 仍存 在井 眼尺 寸 偏 大 的问题 _ 2 ] 。 2 0 0 7年 ， 西南 油气 分公 司再 次 对川 西 深 井 井身 结 构进 行 了优化 ， 优 化后 的井 身结 构见 表 1 。 优 化后 的井 身 结构 首 次应 用 于 X l 0井 ， 该 井全 井 平均 机 械 钻 速 2 ． 9 5 m／ h ， 较 2 0 0 6 -- 2 0 0 7年 同构 造 深井 平 均机 械钻 速提 高 了 8 3 ． 2 ， 说 明采 用 优化 后 的井 身 结构 提速 效果 显著 。 2 ． 2优选 高效 钻 头 钻 井 提速 的关 键工 具是 钻 头 。西 南 油气分 公 司 石 油 钻 探 技 术 先后 与川 石钻 头 厂 进 行 了大 尺 寸 偏 顶 勺 形 齿 S KH 系列 和大 尺 寸 S T 系 列 宽 齿 牙 轮 钻 头 、 G P 系 列 P D C钻 头 的攻 关 和试 验 ； 与 川 克钻 头 厂 进 行 了抗 回 旋 R 或 AR 系列 P D C钻头 的攻 关 和试 验 ； 与江 汉钻 头厂 进行 了 宽齿 牙轮 钻 头 的攻 关 和 试 验 ； 与 B a k e r h u g e s 公 司进 行 了采用 Z切 削 齿技 术 以及 双排 齿 设 计 的 HC D 系列 P D C钻 头 和 采 用 第 一 代 金 属 密 封 轴 承 技术 、 金 刚石 保 径 镶齿 技 术 的 MX 系列 牙 轮 钻 头 的攻关 和试 验 。在 此基 础 上 ， 逐 步 形 成 了以 PDC 钻头 为主 的特 色钻 头 选 型技 术 ， 川 西 深井 全 井 钻 头 选 型 推荐 见 表 2。 通过 优 选 钻 头 ， 深 井 钻 头综 合 技 术 指 标得 到 了 提 高 X 1 1井 、 X 2 0 1井 在 上 沙 溪 庙 组一 须 4段 采 用 了推 荐 的 HC D 5 0 5 Z X系 列钻 头 ， 机 械钻 速较 邻井 提 高 4 0 ％ ； X 5 0 1井 须 4井段 采 用 MDS I 6 1 6 B P X钻 头 钻进 ， 进 尺 4 3 6 ． 6 1 r n ， 平 均机 械 钻 速达 2 ． 7 m／ h ， 创 川 西地 区 2 4 1 ． 3 mm 井 眼 须 4段 地 层 单 只钻 头 进 尺最 高 纪 录 。 2 ． 3应用 欠平 衡钻 井技 术 中深 井段 钻 遇 的地 层 主要 为 沙 溪庙 组 、 千 佛 崖 组 、 白 田坝组 、 须 家 河组 须 5段 和须 4段 顶 部 地 层 ， 地层 压 力逐 步 由压 力 过 渡 带 升 高至 超 高 压 带 ， 钻 遇 的地 层 压力 系统 多且 复 杂 ， 根 据 以往 的钻井 经验 ， 如 采用 高 密度 钻井 液 以过平 衡 方 式 钻 井 ， 会 大 大 限制 机械 钻 速 的提 高 。近 几 年 通 过科 研 攻 关 ， 进 一 步 论 证 了欠 平衡 钻 井 技 术 在 该 井 段 的 地 质 和工 程 适 应 性 ， 液体 欠平 衡 钻井 工 艺 技 术 成 为 川 西 深井 重 要 的 提速 技 术之 一 。通 过理 论 分析 与 S i g n a软件 计算 出 了液 体 欠平 衡 设 计 施 工 方 案 ， 见 表 3 。若 无 法 继 续 实施 液体 欠平 衡 钻井 ， 则 转换 为常 规钻 井方 式 ， 采 用 进 口 P D C钻 头或 牙轮 钻头 钻进 。 地层 井段 ／ m 地 层 压 k g 力 ． 当 L 量 1 密度／ 环空循 M 环 P a 压耗／ 静态欠压／ MP a 动态欠 压／ MP a 设计 k 钻 g 井 g 液密 1 度／ 2 ． 4应 用高 效辅 助破 岩 工具 2 ． 4 ． 1 “ 螺 杆PDC钻 头” 复 合钻 井技 术 川西 上部 大 尺寸 井段 主要 为 可钻性 较 好 的蓬莱 镇 组 、 遂 宁组 地层 ， 对 转 速 敏 感 ， 采用 大 功率 直 螺 杆 配合 P DC钻 头 的复 合钻 井技 术 ， 可 以提 高井底 钻 头 转 速 和大 尺 寸 井 眼段 的机 械 钻 速 。 ] 。选 择 螺 杆 时 主要 考虑 功率 大 、 扭 矩 高 、 寿命 长 的特 点 ， 优 先 选 用 了 乒 2 4 4 ． 0 mm 直 螺 杆 。钻 头选 型 主要 以五 刀 翼 和 六 刀 翼P D C 钻 头 为 主 ， 选 用 国 产 质 量 较 高 的 GP 5 3 6 D、 5 6 6 5 A 等 P D C钻 头 ， 以配 合 螺 杆 高 转 速 的特 点 。鉴 于复 合钻 井螺 杆性 能 的发挥 在 于输 出排 量 的保 障 ， 可 在保 证 井 下 安 全 和 钻机 及 钻井 泵 允 许 的条 件下 尽 量提 高排 量 。 2 0 0 9年 以 来 ， 在 川 西 深 井 大 尺 寸 井 眼 段 ， 推 广 应用 了“ 螺 杆 P D C钻 头 ” 复 合 钻 井 技 术 ， XC 8井 、 X 2 1 1 H 井 、 X C 1 2井 等 9井 次 应 用 了复 合 钻 井 技 术 ， 总进 尺 1 l 6 1 4 i 3 4 m， 平均 机 械钻 速 7 ． 2 5 m／ h ， 较常 规钻 井方 式 提高 1 倍 以上 ， 其 中 XC 7井 的平 均 机械 钻 速达 到 2 1 ． 1 7 m／ h ， 刷 新 了该 井 段 钻 速 新 纪 录 ， 提速 效果 显 著 。 2 ． 4 ． 2垂 直钻 井技 术 川 西 X C 区块 上部 地 层 易 发 生 井 斜 ， 防斜 与 提 速 矛盾 突 出 ， X C地 区 3 1 6 ． 5 mm 井 眼 采用 高效 直 螺杆 配 合 长 效 P D C 钻 头 ， 平 均 机 械 钻 速 为 1 0 ． 5 9 m／ h ， 而井 斜 角 往 往在 1 。 ～ 5 。 。垂 直 钻 井 系 统 采 用 主 动 防斜技 术 ， 既能 防斜 打直 又能 增加 钻压 ， 能 够较 好地 解 决 防斜 与打快 的矛 盾[ 8 。 。垂 直 钻 井 系统 已 在 XC 6井 和 X2 0 9井 进 行 了成 功应 用 。其 中 ， X C 6 井 3 1 6 ． 5 mm 井 段 3 2 8 ． 5 0 ～ 1 9 8 2 ． O 0 m ， 采 用 VTK垂 直 钻井 工 具 配合 国产 长 效 P D C钻 头 钻 进 ， J_自 t nx 殳 一 ～ ～ 须 须 第 3 8卷第 4期 蒋祖军等 川西深并提 高钻 井速度 配套技术 3 3 平均 机械 钻速 1 6 ． 0 4 m／ h ， 井斜 角 始终 控制 在 0 ． 4 0 。 以 内 ， 解决 了螺 杆 复合 钻井 提速 与 防斜 的矛 盾 。 2 ． 4 ． 3 “ 涡轮 孕镶钻 头” 复合 钻 井技 术 涡 轮钻 具 由于其 工 作 寿 命 较 长 ， 在 提 高 机械 钻 速 的 同时 ， 减少 了起 下钻 等 辅助 时 间 ， 从 而缩 短 了钻 井 周期 l 】 ] 。2 0 0 8年 ， XC 8 井 进 行 了涡 轮 钻 井先 导 试 验 ， 试验 井段 4 8 2 8 ． 0 0～4 9 6 6 ． 4 3 m 的平 均 机 械钻 速 1 ． 4 3 m／ h ， 与 该 区域 的平 均 机 械 钻 速 相 比 ， 提 高 了 5 5 ． 4 3 。在 涡 轮 钻 井 试 验 成 功 的基 础 上 ， 在 X 5 0 1 井 进行 了 推 广 应 用 ， 该 井 涡 轮 钻 井 总 进 尺 4 2 9 ． 9 4 iT I ， 平 均机 械 钻 速 达 到 2 ． 0 2 m／ h ， 创 造 了川 西须 2段 地层 钻井 的新 纪 录 。 图 1 为 X 5 0 1 井钻 井时效分 析 图。从 图 l 可 以看 出 ， 涡轮钻井 纯钻进 时间所 占 比例 5 O ． 9 2 ， 在保 证高 机械钻速 的前 提下 ， 有效 节 约 了钻 井 时 间 ， 提 高 了钻 井效率 ， 从 而达到 了提速和 降低钻井 成本 的 目的 。 图1 X5 0 1 井涡轮钻井时效分析 2 ． 4 ． 4其他辅 助破 岩 工 具 1 水 力加压 器 水 力 加 压 器 可 以把 液 体 的压 能转化 为钻 压 ， 从 而把 钻 铤 的 刚性 加 压 改 为 液 力 柔 性 加 压 ， 以克, ． 8 J tJ 性 加压 存 在 的送钻 不 均 、 跳 钻 等弊 端 ， 同时 能改变 钻具 受 力状 态 ， 提高 钻具 的稳 定 性 和 导 向性 ， 有 利 于 防斜打 直 和机 械 钻 速 的 提 高_ 1 。针 对 DY 区块地 层 蹩跳 钻严 重 、 钻具 刺漏 频 繁 、 易发 生 早期疲劳失效等钻具故 障， 尝试采用液力推进器减 震 提 速 ， 并 于D Y1 0 2 井 、 DY2 0 1井 试 验 成 功 。 D Y1 0 2井 使用 液力 推进 器 钻 进 上 沙 溪庙 组 地 层 ， 平 均机 械钻 速 比使用 前提 高 2 7 ． 6 ； 在 钻进 下 沙溪 庙 组地 层 时 ， 未 使 用 液 力 推 进 器 平 均 机 械 钻 速 降 低 2 5 ． 3 ， 可见 其提 速效 果 是 明显 的 。 2 自激式 谐 振 脉 冲 装 置 自激 谐 振 脉 冲装 置 能 提高 钻井 液 的冲蚀 破岩 能力 ， 减 少压 持效 应 ， 避免 重 复切 削 岩 屑 ， 减 少 钻 头 泥包 ， 提 高钻 井 速 度[ ] 7 - 2 0 ] 。 在 XI 1井试 验应 用 了 自激式 谐 振 脉 冲装 置 ， 钻进 井 段 4 7 7 4 ． 0 9 ～4 9 8 6 ． 3 0 m， 纯钻 时 间 2 0 2 ． 8 4 h ， 平 均 机械 钻 速 1 ． 0 5 m／ h ， 较 邻 井 X 3井 相 同 井 段 提 速 9 ．3 8 2 ． 5 提 高 综合钻 井速度 的钻 井液 技 术 1 中浅层 无黏 土相 、 低 固相 钻 井液适 合 于 中 浅 层 井段 的无 黏 土 相 、 低 固相 钻 井 液 体 系 ， 能 降 低 因 固相 粒 子 的存 在 对 钻 井 速 度 的影 响 。 由 于 无 黏 土 相 钻井 液 的 滤 失 量 较 常 规 钻 井 液 要 大 ， 往 往 会 引 起 泥 页 岩 的 水 化 膨 胀 、 分 散 ， 导 致 井 壁 失 稳 ， 所 以需 在钻 井 液 体 系 中加 入 成 膜 剂 、 封 堵 剂 以提 高 钻 井 液 封堵 护 壁 作 用 ， 增 强 井 壁 稳 定 性 ， 减 少 井 下 复 杂 情 况 的发 生 ， 从 而 提 高 深 井 的钻 井 速 度 、 缩 短 钻 井 周期 。 2 深 层 复合 金 属 离 子 聚 磺 钻 井 液 川 西 地 区 须 家河 组层 段存 在 高温 、 高压 、 煤线 层 及大 段碳 质泥 页岩 ， 并且非均质性强， 复合金属离子聚磺钻井液集 成 了混 合金 属氢 氧化 物 MMH 和两 性 离 子 聚合 物 F A3 6 7 的优 点 ， 表 现 出 了类 似 MMH 钻 井 液 特 殊 的流变 性 和两性 离 子 聚 合 物钻 井 液 的强 抑 制 性 ， 优 选 配制 的高 密度 复合 金属 离 子聚磺 钻井 液 有利 于川 西地 区深井 段提 速 。 3 配套技术 现场集 成应用 2 0 0 8 -- 2 0 0 9年 ， 西 南油 气分 公 司在 须 家河 组 完 钻深 井 2 5口， 这 些 井 应 用 了提 速 配套 技 术 ， 平 均 钻 井周 期 缩短 为 2 3 5 ． 3 d ， 平 均 机械 钻速 2 ． 1 7 m／ h ， 机 械 钻速 较 2 0 0 6 -- 2 0 0 7年 提 高 4 1 ． 8 3 。其 中 X l 0 井完 钻 井深 5 1 2 0 m， 平 均钻 速达 2 ． 9 5 m／ h ， 各项 指 标均 创 造 了川西 深 井 之最 ， 表 4为 该井 配 套 技 术 的 应用 情 况统 计 。 从 表 4可 以看 出 X1 0井 2 9 9 ～1 9 0 0井 段采 用 了复合 钻井 技术 ， 机 械钻 速达 1 9 ． 4 5 m／ h， 创 造 了该 地 区 当 时 同 井 段 的 最 高 机 械 钻 速 纪 录 ； 1 9 0 0 ～ 3 8 2 0 m 井 段 采 用 了 液 体欠 平 衡 钻 井 技 术 ， 机 械 钻 速 达到 4 ． 1 7 m／ h ， 采用 1只 HC MS 0 5 Z X 钻 头一 次 钻穿 沙 溪庙 组 、 千 佛 崖 组 、 白 田坝 组 、 须 家 河 组 须 4 段 地层 ， 进 尺 1 1 3 9 ． 5 6 m， 创造 了该地 区 同层 位单 只 钻 头进尺最 长的纪 录 ； 须家 河组 须 2段地 层采 用 MX 3 4 - 石 油 钻 探 技 术 2 0 1 0年 7月 系列牙轮钻头进行 常规 钻井 ， 机 械钻 速为 1 ． 2 1 m／ h ， 与 2 0 0 5 --2 0 0 7 年 须 2段地 层机 械钻速 0 ． 8 9 m／ h相 比提高 了 3 7 ． 1 ％ 。通 过综 合 运 用 提 高钻 井 速 度 配 套技 术 ， 该 井平 均机 械 钻 速为 2 ． 9 5 m／ h ， 比 2 O 0 5 2 0 0 7 年 完 钻 井 平 均 机 械 钻 速 1 ． 5 3 m／ h提 高 了 9 2 ． 8 ％ ， 钻井 周期 为 1 3 2 d ， 比 2 0 0 5 --2 0 0 7年完 钻井 缩短 了 2 8 0 d 。 4 结论及建议 1 优化的四开制井身结构与传统井身结构相 比， 缩短 了大 尺寸 ， 井 眼 段长 度 ， 有 利 于 提 高机 械 钻 速 ， 增 大 了完 钻井 眼尺寸 ， 为完井 和后 期增产 措施 的 实 施 留下 了余地 。 2 以 P D C钻头 为 主 的特 色 钻 头 选 型 技 术 ， 显 著提高了深部井段钻井效率 ， 减少了井下钻头故障 ， 但需进一步加大提高深部研磨性强地层机械钻速和 使 用寿命 的个性 化钻 头 的研制力 度 。 3 大功率 直螺 杆配 合高效 长 寿命 P D C钻 头 的 复合 钻井 技术 ， 能快速 钻穿 上部大 尺寸非 目的层 段 ， 为后 续施工赢 得 时 间 ， 但 需 进 一 步研 究 螺 杆 和高 转 速 P D C钻头 的配伍性 。 4 进 口高效 P DC钻 头配合 液体 欠 平衡 钻 井技 术 ， 通过减小井底压持效应 ， 提高了中深井段机械钻 速 ， 是川 西深井 提速 的一 大 突破 ， 但 多 气 层 、 多压 力 系统 、 多 易塌层段 制 约 了液 体 欠 平衡 钻 井 技术 的应 用 。建 议实施 精 细压 力 控 制钻 井 ， 以实 现 深部 井 段 窄压力 密度 窗 口的安全 钻进 。 5 垂直 钻井 、 涡轮 钻井技 术是 深井 提 速 的重 要 手 段 ， 应进 一步 推广应 用 。 参 考 文 献 E 1 3 徐进． J I J 西地 区高压天然气深井钻井完井技术E J ] ． 石油钻探技 E z ] E 3 3 E 4 ] E 5 ] E 6 ] E 7 ] E s ] E 9 ] E l O ] [ 1 1 ] E 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] [ 1 5 ] [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] E 2 o ] 术 ， 2 0 0 5， 3 3 5 6 8 7 1 ． 黄建林 ， 马飞 ， 刘伟 ， 等． 川西深层须家 河组气藏提 高钻 速对策 及实践[ J ] ． 钻采工艺， 2 0 0 6 ， 2 9 6 1 6 - 1 8 ． 刘伟 ， 李丽， 吴建忠 ， 等． J I I 西地区须家河组致 密气藏钻井提 速 新思路口] ． 天然气技术 ， 2 0 0 9 ， 3 2 3 4 3 6 ． 夏家祥． 川西深 井提速 的实践与认 识E J ] ． 钻采 工艺 ， 2 0 0 9 ， 3 2 6 1 4 ． 张生军 ， 谢润成 ， 贺鑫， 等． 川西地 区复合钻井技术地 层适应性 试验研究E J ] ． 石油钻采工艺 ， 2 0 0 8 ， 3 0 2 5 0 5 2 ． 寇海成 ， 张松杰 ， 熊腊生 ， 等． 螺杆钻具配合 P D C钻头在深直井 中的应用[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 1 ， 2 9 5 5 2 - 5 3 ． 钟卫 ， 赵怀德， 李建 山． 提高川西地区中深井及深井钻井效率探 讨[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 4 ， 3 2 6 1 6 - 1 8 ． 李杰 ， 翟芳芳 ， 袁骐骥． 贝克休斯垂直钻井系统在大湾 1井的应 用[ J ] ． 天然气技术 ， 2 0 0 9 ， 3 6 2 9 - 3 0 ． 郑锋辉 ， 韩来聚， 杨利 ， 等． 国内外新 兴钻井技术发 展现状[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 8 ， 3 6 4 5 - 1 1 ． 薄和秋 ， 赵永强． Ve r t i Ta r k垂直钻井系统在川科 1井中的应 用E J 3 ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 8 ， 3 6 2 1 8 - 2 1 ． 杨 春旭 ， 韩来聚 ， 步玉环 ， 等． 现代垂直钻井技术的新进展及发 展方向[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 7 ， 3 5 1 1 6 - 1 9 ． 张绍槐． 深井、 超深井和复杂结构井垂直钻井技术E J ] ． 石油钻 探技术， 2 0 0 5 ， 3 3 5 1 3 1 4 ． 冯定． 涡轮 钻具 复合 钻进 技术 [ J ] ． 石油钻 采工 艺 ， 2 0 0 7 ， 2 9 3 1 9 - 2 2 ． 颜加柏 ， 翁行芳 ， 苏振峰 ， 等． 涡轮钻井技术在中原油 田的应用 [ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 3 ， 3 1 5 7 5 - 7 6 ． 冯定． 涡轮钻具 防斜打快钻井 理论与技术研 究[ J ] ． 石油钻探 技术 ， 2 0 0 7 ， 3 5 3 9 - 1 1 ． 张伟 ， 马登宝， 孙展力 ， 等． 水力加压器在准噶尔盆地西北缘地 区探井中的应用E J ] ． 钻采工艺 ， 2 0 0 9 ， 3 2 5 1 0 8 1 1 0 ． 吕晓平 ， 安朝明 ， 胡水艳， 等． 自激谐振脉 冲射流在玉门鸭 9 4 5 井 的应用[ J ] ， 石油钻采工艺 ， 2 0 0 9 ， 3 1 4 4 5 - 4 7 ． 张志云 ， 李根生 ， 史 怀忠， 等． 超深井水力脉冲空化射流钻井试 验研究[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 9 ， 3 7 4 1 1 - 1 4 ． 李根生 ， 沈忠厚 ， 张 召平 ， 等． 自振空化射流钻头喷嘴研制及现 场试验 口] ． 石 油钻探技术 ， 2 0 0 3 ， 3 1 5 1 1 - 1 3 ． 史怀忠， 李根生 ， 沈忠厚， 等． 水力脉 冲空化发生器 配合 P o we r V防斜打快技术[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 0 0 9 ， 3 7 1 { 1 4 - 1 7 ．