元坝地区超深井钻井提速难点与技术对策.pdf

第 3 9卷 第 6期 2 O U 年 1 1月 石 油 钻 探 技 术 PE TROI EUM DRI I I I NG TECH NI QUES Vo 1 ． 39 NO ．6 N O V．， 201 1 ●深井 超深 井钻 井提速 专题 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 1 ． 0 6 ． 0 0 2 元坝地区超深井钻井提速难点与技术对策 张金成 ， 张东清 ， 张新军 1 _中国石化石油工程技术研究 院， 北京 1 0 0 1 0 1 ； 2 ．渤海石油职业学院， 河北任丘 0 6 2 5 5 2 摘要 元坝地 区是 中国石化天 然气增储上产 的一个重要勘 探开发 区域 。前期钻探 实践表 明， 元 坝地 区超 深 井钻 井机械钻速低 、 钻 井周期 长， 为 了加快该 地 区的勘探 开发进程 ， 开展 了钻 井提 速技 术研 究。对 前期 完钻 的 1 2 口井进行 了统计分析 ， 指 出元坝地 区钻进过程 中， 有 3个重 点井段存在提速难点 ， 重点介绍 了针 对该难点所采取 的 技 术对策， 以及应用这些技 术对策所取得 的提 速效果 。采 用泡沫钻 井技 术后 ， 上部 大尺 寸井 眼的机械 钻速提 高 4 倍 以上 ； 采用控压钻井、 孕镶金刚石钻头高速涡轮、 扭 力冲击发 生器等钻 井新技 术后 ， 提 高 了下部 陆相地层 的机 械 钻速； 采用优化井身结构以及“ P D C钻 头螺杆” 复合钻井技 术后 ， 解决 了超深小井眼机械 钻速低 的难题 。 关键词 小眼 井 深井钻井 机械 钻速 井身结构 元 坝地 区 中图分类号 T E 2 4 2 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 卜0 8 9 0 2 0 1 1 0 6 0 0 0 6 0 5 Di f f i c u l t i e s o f I m p r o v i n g Ra t e o f Pe ne t r a t i o n a n d I t s Te c h ni c a l S o l u t i o ns i n Yu a n ba Ar e a Zh a n g J i n c h e n g ， Z h a n g Do n g q i n g ， Z h a n g Xi n j a n 1 ． S i n o p e c Re s e a r c h I n s t i t u t e o f Pe t r o l e u m En g i n e e r i n g， Be i j i n g， 1 0 0 1 0 1 ， C h i n a； 2 ． Bo h a i Pe t r o l e u m Vo c a t i o n al Co l l e ge， Re n q i u， H e b e i ， 0 62 5 5 2， Chi na Abs t r a c tYu a nb a Ar e a i s on e o f ke y e x pl o r a t i on a r e a s t o i nc r e a s e n a t u r a l ga s r e s e r v e s f o r S i no pe c ．The p r e v i o us d r i l l i ng p r a c t i c e s s ho we d t ha t t h e ROP wa s l o w a nd t he d r i l l i n g c y c l e wa s l o ng， t he r e f o r e t h e r e s e a r c h t o i m p r o ve dr i l l i n g s pe e d wa s c o ndu c t e d t o a c c e l e r a t e t he e xp l or a t i o n a n d d e v e l o pme n t i n Yu a nb a Ar e a ．On t he b a s i s o f s t a t i s t i c a l a n a l y s i s o f 1 2 pr e v i ous dr i l l e d we l l s i n t hi s a r e a， t hr e e s e c t i o ns i n Yu a n ba Ar e a r e s t r i c t i n g t he r a t e of pe n e t r a t i o n we r e i d e n t i f i e d ．Th i s p a p e r i nt r o d uc e d t he t e c h ni c a l s ol u t i o ns a n d a p pl i c a t i o ns r e s ul t s ．The a p pl i c a t i o n o f f o a m d r i l l i ng t e c h no l o gy i m p r ov e d t he l a r ge s i z e h o l e ROP by 4 t i m e s i n u pp e r f or ma t i on ． The ROP i n d e e pe r c o nt i ne nt a l s t r a t a wa s i mp r ov e d b y u s i n g t he ma na g e p r e s s u r e d r i l l i n g t e c h ni q ue， i m p r e g na t e d d i a mo nd b i t wi t h h i gh s pe e d t u r bi n e， t o r s i o n a nd p e r c u s s i o n g e n e r a t o r ， e t c ． Th e l ow ROP i n t h e ul t r a d e e p a n d s l i m ho l e wa s s o l v e d by u s i ng t he op t i m i z e d c a s i ng p r o gr a m a nd PDM wi t h PDC b i t c o mpo u nd d r i l l i ng t e c h no l o gy ． Ke y wo r ds s l i m ho l e； de e p we l l d r i l l i ng； pe n e t r a t i o n r a t e； c a s i ng p r o gr a m ； Yua nb a Ar e a 1 概 述 元坝地区是继普光气 田之后 中国石化天然气增 储上 产 的又一 重点 区域 ， 也是 川 气 东 送 工程 资 源 接 替的重要阵地 引。元坝地区位 于九龙 山构造带南 翼、 通南巴背斜带西南侧 ， 处于川 中古隆起的北部斜 坡 ， 属于元坝低缓构造带的主体部分 ， 具有发育大型 收稿 日期 2 0 1 1 - 0 6 2 4 ； 改回 日期 2 0 1 1 0 9 0 l 。 作者简介 张金成 1 9 6 3 男， 河南社旗人 ， 1 9 8 5年 毕业于华 东 石油学院钻 井工程专业 ， 2 0 0 7年获中国科 学院力学研 究所工程 力学 专业博士学位， 教授级 高级工程师， 主要从 事深 井超深井钻井提 速技 术 与 设 计 方 面 的科 研 工作 。 联 系 方 式 0 l 0 8 4 9 8 8 1 1 6 ， z h a n g j c ． s r i p e s i n o p e c ． c o rn。 基金项 目 中国石化科技攻关项 目“ 元坝地 区优质快速钻井关键 技术研究” 编号 P 0 9 0 8 4 部分研究成果。 第 3 【j 卷 第 6 期 张金成等． 元坝地区超深井钻井提速难点与技术对策 礁 滩相 储层 的沉 积 背景 ， 勘探 面积 3 2 5 I ． 4 8 k m。 ， 预 测天然气远景资源量为 1 ． 7 7 1 0 r n 。 。 自 2 0 0 6年 5月实 施钻 探 以来 ， 截 至 2 0 1 0年 1 0 月 3 1日， 元坝地区开钻 4 2口井 其 中 i 7口井 已完 钻 ， 2 5口井 还 在 钻 进 中 。除 去 4口侧 钻 井 及 特 殊 井身结构 的元坝 2 2井 ， 对元坝地区 1 2口完钻井的 主要技术经济指标进行 了统计分析 。分析表明 1 元 坝地 区钻井 最小 井 深为 6 5 6 5 ． 0 0 m， 最 大 井 深 为 7 4 5 0 ． 0 0 r n ， 平 均 7 0 4 4 ． 3 9 m， 均 为超 深井 ； 2 最 短 钻井周 期 为 3 0 1 ． 2 5 d ， 最 长 钻井 周 期为 5 7 9 ． 8 8 d ， 平 均为 4 6 9 ． 0 6 d ； 3 最 低 机 械 钻 速 为 1 ． 3 3 m／ h ， 最 高 机 械 钻 速 为 2 ． 1 3 m／ h ， 平均 为 1 ． 6 1 m／ h ； 4 最 低纯 钻 时 效 为 2 9 ． 5 5 ， 最 高 纯钻 时效 为 4 8 ． 1 3 ， 平 均 为 3 6 ． 7 1 ； 5 最低故障复杂时效为 1 ． 7 6 K oo ， 最高故障复杂 时 效为 2 9 ． 0 9 ， 平 均 为 9 ． 2 5 ， 各 井差 别较 大 。 由此 可知 ， 在元 坝 地 区 具有 较 大 的 钻井 提 速 挖 潜 空间 。 2 钻井提速难点 元坝地 区超深井 钻遇 地层 总厚 度 约 为 7 0 0 0 m， 其 中白垩系一三叠系上三叠统为陆相沉积 ， 以砂泥岩 为主 ] ， 总厚度 约 4 9 0 0 m； 中三叠统及 以下 沉积地 层 为海相沉 积 ， 岩 性 以碳 酸盐 岩 为 主 。钻 探 实践 表 明 ， 元坝地区白垩系部分井存在浅层水和发育裂缝 ； 下沙 溪 庙组地 层存在低压 小气层 压力 系数小 于 1 ． 2 5 ； 千 佛 崖 组地层 除 元 坝 1 1井 、 元 坝 9井 区 域 压 力 较 高 最高 当量钻井液密度 1 ． 9 3 ～2 ． 1 0 k g ／ I 外 ， 其余 压 力 系数 在 1 ． 5 0以 内 ； 自流 井组 地层 存在 压力 系数 I ． 6 5以 内 的气层 ， 底 砾 岩蹩 跳 钻 严 重 ； 须 家 河 组 地 层存在 区域 高压 ， 压 力系数 1 ． 8 5左 右 ， 石 英 砂岩 可 钻 性 极 差 ； 雷 口坡 组 地 层 部 分 井 钻 遇 气 层 ； 嘉 陵 江组地层顶部 盐膏 层发 育 ， 底 部部 分井钻 遇 高压 盐 水 层 ； 飞仙 关 组 地 层 为低 压 气 层 ， 压 力 系 数 1 ． 0 左 右 。这 些地 质 环 境 特 点 为 元 坝 地 区 的安 全 快 速 钻 井 带 来 了诸 多难 题 ， 致 使 元 坝地 区 钻 井 周 期 长 、 机 械 钻 速 低 。经 研 究 分 析 ， 可 归 纳 为 以下 3个 提 速 重 点 井段 。 2 ． 1 上部 大尺 寸 井段 6 6 0 ． 4 mm 大尺 寸井 眼采 用 常 规 钻井 液 钻 进 ， 因井 眼容积大 ， 环 空返速低 ， 单 位 面积钻压 小 ， 导 致机 械钻速低。已完钻 1 2口井的统计表 明， 9 5 6 6 0 ． 4 m m 大尺 寸井 眼平均 深度 为 1 9 3 ． 9 8 m， 采 用 常规 钻井 液 钻 进 的平均 机械 钻速 只有 0 ． 8 1 m／ h 。 2 ． 2下部 陆相 地层 井段 下部 陆相地层 埋 深 3 2 0 0 ～4 9 0 0 m 砂 泥岩 交 错 ， 砂岩石英含量高 ， 胶结致密 ， 硬度大， 研磨性强 ， 地 层可钻性差 ， 加之在 自流井组和须家河组地层存在 高压 气层 ， 使 用 的钻 井 液 密度 高 1 ． 5 ～2 ． I k g ／ L ， 导 致 机械 钻 速很 低 [ 3 ] 。统 计 表 明 ， 该 井 段 平 均 长 1 6 0 8 ． 5 1 m， 平 均 机 械 钻 速 为 0 ． 7 3 m／ h 。其 中 下 沙溪 庙 组 、 千 佛 崖 组 、 自流井 组 和须 家河 组 地 层 的 平均 机 械钻 速 分别 为 i ． i 4 ， 0 ． 9 4 ， 0 ． 7 2和 0 ． 5 7 m／ h ， 下 部 陆 相地 层 井 段是 元 坝地 区钻 井 提 速 最 困 难 井 段 。 2 ． 3超深 小 井眼井段 1 6 5 ． 1 mm 小 井 眼 钻 井 施 工 存 在 井 段 较 长 6 0 0 ～2 0 0 0 m ， 循环压 耗大 ， 泵压高 1 9 2 5 MP a ， 可选钻头 型号少 、 钻头 寿命短 大部分 在 5 0 h左 右 、 起 下钻 时 间 长 单 次 起 下 钻 需 2 d以上 等 问 题 ， 导致 机 械 钻 速 较低 ] 。6口小 井 眼井 的统 计 表 明 ， 井段 最长 1 9 9 0 ． 2 2 m， 最短 5 2 8 ． 0 0 m， 平 均段 长 1 0 6 9 ． i 6 m， 平 均机 械钻 速 1 ． 2 9 m／ h 。 钻井提速技术对策 3 ． 1 上 部大 尺寸 井段钻 井提 速技 术 3 ． 1 ． i 泡 沫钻 井技 术 元坝 6 井是钻井提速活动开始后实施 的第一 口 井 ， 该井 6 6 0 ． 4 mm 大 尺寸 井 眼 ， 首先 尝 试 了 空气 钻井 技 术 ， 钻 进 井 段 2 6 ． O 0 ～ 4 6 ． 7 0 m， 机 械 钻 速 0 ． 4 2 m／ h 。因地层 出水 以及 携 岩 困难 ， 转 为雾 化 钻 井技 术 ， 钻进 井段 4 6 ． 7 0 ～ 1 1 8 ． 2 7 m， 机械 钻速 2 ． 0 5 m／ h ， 也 因携 岩 困难 ， 在 井 深 1 1 8 ． 2 7 IT I 时被 迫 转 为 常规 钻井 液 钻 井 ， 钻 进 井 段 1 1 8 ． 2 7 ～4 9 7 ． 0 0 IT I ， 机 械钻 速 1 ． 1 4 m／ h 。2 6 ． 0 0 ～4 9 7 ． 0 0 iT I 井 段 纯 钻 进 时间达 2 6 ． 9 l d ， 平均机械钻速仅 1 ． 1 3 m／ h 。 通过 调 研 分析 和 试 验研 究 ， 采 用 了泡 沫钻 井 技 术[ 引， 选用 P C 2 ／ S KG 5 1 5 G K 型钻头。钻具 组合为 声 6 6 0 ． 4 mm 钻 头 止 回 阀 2 7 9 ． 4 mm 钻 铤 3 根 声 2 4 1 ． 3 mm钻 铤 6根 f 5 2 0 3 ． 2 mm 钻 铤 3 根 1 7 7 ． 8 mm钻 铤 3根 声 1 3 9 ． 7 mm G1 0 5斜 坡钻杆 。空气泡沫体系配方为清水0 ． 8 oA～1 ． 5 石 油 钻 探 技 术 发 泡剂 0 ． 5 稳 泡 剂 0 ． 5 C MC， 要 求 发 泡 量 4 0 0 mL， 半衰期 大 于 2 0 mi n 。泡 沫钻井 技术 解决 了 6 6 O ． 4 mm大井眼携岩难题， 并使机械钻速得到了大 幅度提升 9口新钻井 的统计资料表 明， 声 6 6 0 ． 4 mm 大井 眼段平 均 长 6 0 9 ． 3 1 m， 采 用 泡 沫钻 井 技 术 后 ， 新 钻井 平均 机械钻 速达 4 ． 5 2 m／ h ， 与前 期 常规 钻井 液钻井 相 比 ， 机 械 钻 速 提 高 了 4 ． 5 8倍 ； 3 0 ～ 7 0 0 m 井段 用时 约 1 0 d即可钻成 ， 比常规 钻 井液 钻进 节 约 3 0 d左右 的钻井 施工 时 间 。 3 ． 1 ． 2 缩 小井眼尺 寸 将导 眼 由 9 1 4 ． 4 mm 井 眼改为 6 6 0 ． 4 mm 井 眼 ， 下 5 9 6 ． 9 mm 卷 管 。卷 管没 有 接 箍 ， 单 边 间 隙 3 1 ． 7 5 mm 完 全 能 够满 足 下 套 管 及 固井要 求 ， 也 容 易 加 工 。一 开采 用 5 5 8 ． 8 mm 钻头 ， 下 9 5 4 7 6 ． 3 mm 套 管 ， 环 空 间 隙 4 1 ． 2 5 mm， 接 箍 外 径 5 1 1 ． 1 8 mm 环空 间 隙 2 3 ． 8 1 mm ， 能 够 满 足下 套 管 及 固井 的 要求。缩小井眼尺寸可进一步提高上部大尺寸井眼 的机 械钻速 。 3 ． 2 下 部 陆相地层 井段 钻井提 速技 术 3 ． 2 ． 1控压 钻 井技 术 下部陆相地层不 同程度地含气 ， 尤其是 自流井 组、 须家河组地层存在高压气层， 常规钻井一般采用 较高密 度 的钻井 液 ， 机 械 钻速 较 低 。采 用 控 压钻 井 技术 将 钻 井 液 密 度 由原 来 的 2 ． 0 k g ／ L左 右 降 至 1 ． 6 k g ／ L左 右 ， 机械钻 速 明显提 高 。 在元坝 1 2 井 、 元坝 1 1 井 的须家河组地 层先后 进 行 了控压钻井 技术的先导性试 验 。元 坝 1 2井 的试 验 井段为 4 1 9 2 ． 0 0 ～4 6 1 1 ． 7 3 m， 机 械钻 速 1 ． 3 9 m／ h ， 与前期 完钻 井 须 家 河组 地 层 机 械钻 速 0 ． 5 7 m／ h相 比 ， 提高 了 1 4 3 ． 8 6 ； 元坝 l 1 井试验井段 为 4 4 9 4 ． O 1 ～ 4 8 9 6 ． 3 7 m， 平均机械钻速 l _ 3 4 m／ h ， 同比提高了 1 3 5 ． 0 9 。在元 坝 1 0 3 H 井也 开展 了从 下 沙溪 庙 到 须家河 组 的控压钻井技 术试 验 ， 试验 井段 为 3 2 6 7 ． O 0 ～ 4 8 9 4 ． O 0 m， 点火井段为 3 9 5 1 ． 9 7 ～4 8 9 4 ． O 0 m， 平 均机械 钻速 1 ． 0 8 m／ h ， 比前 期下部 陆相 地层 的平 均 机械钻 速 0 ． 7 3 m／ h 提 高 了 4 7 ． 9 5 见 表 1 。控 表 1 控压钻井技术在元坝 1 0 3 H井的应用情况 Ta b l e 1 Ap pl i c a t i o n o f ma n ag e d pr e s s u r e d r i l l i ng t e c h no l og y i n W e l l Yua n ba 1 0 3H 平 均 压钻 井技 术在元 坝地 区下 部陆相 地层 取得 了 明显 的 提速 效果 ， 已经成 为下 部 陆 相地 层 的主要 钻 井 提 速 技术 之一 。 3 ． 2 ． 2 “ 孕镶金 刚石钻 头 高速 涡轮” 复合钻 井技术 利用涡轮钻具的高转速特性， 配合长寿命、 高效 一 体 式 的孕镶 金 刚石钻 头 ， 辅 之 以转 盘 或 顶驱 复 合钻进 ， 以获得较高的机械钻速和钻井进尺 ] 。 截 至 2 0 1 1年 5月 3 1日， “ 孕镶金 刚石 钻头 高 速涡轮” 复合钻井技术共在元 坝地 区试验应用了 9 口井， 总进尺 4 5 2 3 ． 5 5 m， 平均机械钻速 1 ． 3 9 m／ h ， 与 自流井组 、 须家河组地层平均机械钻速 0 ． 6 3 m／ h 相 比， 提 高 了 1 2 0 ． 6 3 。其 中， 在元 坝 1 2 3井 的 j 5 3 1 1 ． 1 mm 井 眼 进 行 了 试 验 ， 地 层 为 须 家 河 组 2 段 ， 钻 头为 S mi t h公 司的 K7 0 5孕 镶金 刚石 钻 头 ， 试 验井 段为 4 5 9 9 ． 3 8 ～4 7 5 2 ． 9 1 m， 进 尺 1 5 3 ． 5 2 m， 平 均机械 钻速 1 ． 6 9 m／ h ， 同 比提 高 了 1 9 6 ． 4 9 ； 元 坝 2 2 4井 干佛崖 组 至须 1段 地层 进 尺 1 1 7 4 ． 4 0 m， 平 均机械 钻速 1 ． 7 2 m／ h， 同 比提 高 了 1 3 5 ． 6 1 ； 元 坝 1 2 4 井 第三 趟钻创 造 了单 只钻 头钻 穿 自流 井组底 部 4 O ． 4 7 m 砾石层 后 ， 又钻 进 须 家河 组 高致 密 研磨 地 层 3 1 4 ． O 0 m 的钻 井 纪录 。 实践证明， 在高研磨性坚硬地层应用“ 孕镶金刚 石钻头高速涡轮” 复合钻井技术， 能较大幅度提高 机械钻速。该技术 已经成为元坝地 区下 部陆相地 层 ， 尤其是 自流井组 、 须家河组地层提速的一种有效 手 段 。 3 ． 2 ． 3应 用扭 力冲 击发 生 器 扭力冲击发生器和 P D C钻头一起使用 ， 不仅消 第 3 9卷第 6期 张金成等． 元坝地 区超深井钻 井提速难点与技术对策 除 了井下 钻头 运动 时可 能 出现 的各 种 振 动 ， 而且 将 钻井液的流体能量转换成扭 向、 高频和均匀稳定 的 机械冲击能量并直接传递给 P DC钻头 ， 使钻头和井 底始终保持连续性 ， 从 而提高机械钻速l_ 7 。 截 至 2 0 1 1年 5月 3 1日， 扭 力 冲 击 发生 器 共 在 元 坝地 区试 验应 用 了 l l口井 。在 5口井 的 声 3 1 1 ． 1 mm 井 眼 段试 验 了 8次 其 中在元 坝 6井 未 试 验 成 功 ， 不计 人统 计 分 析 ， 单 趟 钻 平 均 进 尺 1 6 4 ． 1 0 m， 平均机械钻速 2 ． 4 0 m／ h ； 与未用扭力冲击发生器的 机械钻 速 1 ． 0 4 m／ h相 比， 平均 机 械钻 速 提 高 了 1 3 O ． 7 7 。在 6口井 的 2 1 5 ． 9 mm 井 眼段试 验 了 9 次 ， 单趟钻平均进尺 3 6 4 ． 9 3 m， 平均机械钻速 3 ． 4 6 m／ h 。 2 1 5 ． 9 mm 井 段 与 3 1 I ． 1 mm 井 段 的试 验 结果相 比， 单趟钻平均进尺提高 了 1 2 2 ． 3 8 ， 平均 机械钻速提高了 4 4 ． 1 7 ， 说明在较小井 眼中的提 速 效 果 更 好 。其 中 在 元 坝 1 0井 的平 均 机 械 钻 速 高达 3 ． 2 2 m／ h ； 在 元 陆 6井 单 只 P D C钻 头 的进 尺 达 4 8 0 ． 6 0 m， 展现 出扭 力 冲 击 发 生 器 良好 的 提 速 能 力 。 3 ． 2 ． 4 气体 钻 井技 术 从流体分布、 井壁稳定性和套管强度等几个方 面分 析 了在 下 沙溪庙 一须 家河 组地层 应用气 体钻 井 技 术 的可行 性 。分析 结果 表 明 ， 虽然存 在一 定风 险 ， 但可以进行气体钻井技术试验。 在 干 佛崖 组 地 层前 可 采 用 空气 钻井 ， 千佛 崖 组 气 显示 地层 及 以下井 段采用 氮气 钻井 。钻遇 地层 出 油等情况时， 转换为控压钻井技术 。 根 据研 究 成 果 ， 推 荐 了气 体钻 井 技 术 的钻 头类 型 、 钻具组合及钻进参数 下沙溪庙一 自流井组选用 HJ T5 3 7 G K／ Q5 3 7 C GK 型钻头 气 体 钻 井 专用 ， 须 家 河组选 用 HJ T5 3 7 GK ／ S VT 5 3 7 G 型钻 头 ； 钻 具 组 合 为 j 5 3 1 1 ． 1 mm钻 头 止 回阀 9 5 2 2 8 ． 6 mm 减 震 器 j 5 2 2 8 ． 6 mm 钻 铤 3根 j 5 2 0 3 ． 2 mm无 磁 钻铤 1根 j 5 2 0 3 ． 2 mm钻铤 2根 1 7 7 ． 8 mm钻 铤 6根 旁 通 阀 j 5 1 2 7 ． 0 mm 加重 钻杆 1 2根 乒 1 2 7 ． 0 mm G1 0 5钻杆 声 1 3 9 ． 7 mm G1 0 5钻杆 ； 采 用 的钻井参 数 见表 2 。 表 2下部 陆相地层气体 钻井推荐参数 Ta bl e 2 Re c o mme nd e d d r i l l i n g p a r a me t e r s f o r g as d r i l l i ng i n l o we r c o nt i ne nt a l s t r a t a 3 ． 3超 深 小 井眼 井段钻 井提 速技 术对 策 3 ． 3 ． 1 “ P DC钻 头螺 杆” 复合钻 井技 术 “ P D C钻头 螺 杆 ” 复 合 钻 井 技 术 已 在元 坝 地 区 4口井 的 9 5 1 6 5 ． 1 mm 小 井 眼井 段 进 行 了现 场 应 用 ， 最 高 机 械 钻 速 4 ． 5 6 m／ h ， 平 均 机 械 钻 速 2 ． 8 7 m／ h ， 比常规钻井技术提高了 1 9 0 ； 复合钻井单只 钻 头进 尺 2 8 9 ． 6 m， 是 常 规 钻 井 技 术 单 只 钻 头 进 尺 的 6倍 [ 8 ] 。 3 ． 3 ． 2 优 化 井身结 构 ， 避 免 小 井眼 四开井 身结 构优 化方 案 四开 井身 结构 适用 于 嘉 陵江组 没有 高压 盐 水 层 的井 ， 多 分 布 于 元 坝 I井 区 。井 身结 构为 1 4 7 6 ． 2 5 mm 或 5 0 8 ． 0 ram 表 层套 管 下 深 5 0 0 ／ 7 0 0 m， 封 隔 地 表 水 、 松 散 黏 土 流砂 、 砂 砾 层 ， 建 立 井 口 ； 2 3 3 9 ． 7 mm 技 术 套 管 下至下沙溪庙组顶部 井 深 3 2 0 0 m左右 ， 封 隔下 沙溪庙组 以上低承压层及微 出水层 ； 3 b 2 4 4 ． 5 mm 技 术 套 管 下 至井 深 5 0 0 0 m 左 右 ， 封 隔 雷 口坡 组 四 段 气 层 及 以上 高 压 地 层 ， 为 四开 揭 开 目 的层 和 安 全 钻 井 创 造 条 件 ； 4 四开使 用 ≠ 2 1 5 ． 9 mm 钻 头 钻 至 设计 井深 ， 下人 声 1 3 9 ． 7 mm 尾 管完 井 。该 井身结 构 避免 了 j 5 1 6 5 ． 1 mm 小 井 眼 ， 代 之 以 j 5 2 1 5 ． 9 mm 井 眼 ； 而且 各开 次均 为常规 间 隙 ， 减小 了 中完 或完井 作 业 的难度 ， 更容 易保 证 固井 质量 。 五 开 井身 结构优 化方 案 五 开井 身结构适 用 于 嘉 陵江 组存 在高 压盐 水 层 的井 ， 多 分 布 于元 坝 地 区 Ⅱ井 区 。井 身结 构为 1 4 7 6 ． 3 ram 或 j 5 5 O 8 ． 0 ram 表层 套管下深 5 0 0 m 或 7 0 0 m ； 2 二 开 ≠ 4 0 6 ． 4 mm 技术套管下至下沙溪庙顶部 井深 3 2 0 0 m 左右 ； 3 j 5 2 9 8 ． 3 mm 下 至 井 深 5 0 0 0 m 左 右 ； 4 2 1 9 ． 1 mm 套 管 下至 飞仙 关 顶 部 ， 封 隔嘉 陵江 组 高 压盐 水 层 ； 5 五开使用 ≯ 1 8 7 ． 3 mm钻头钻至设计井深， 下人 ≠ 1 3 9 ． 7 mm尾管完井 。该井 身结构避 免了 声 1 6 5 ． 1 mm小井眼， 代之以 j 5 1 8 7 ． 3 mm井 眼。采用较大尺 寸井眼后 ， 超深井段机械钻速有较大提高 。统计表 明 ， 机械钻速 由原来 的 1 ． 2 9 m／ h提高到 1 ． 8 7 m／ h 。 石 油 钻4 g - 技 术 2 O 年 l 1月 4 结 论 1 泡沫钻井技术有效解决 了上部大尺寸井眼 地层出水及携岩困难 的难题 ， 机械钻速提高 4倍 以 上 ， 已成 为上部 大尺寸 井 眼提速 的主要 技术 。 2 在 下部 陆相 地层 ， 控压 钻井 技 术 、 “ 孕 镶金 刚 石钻头高速涡轮” 复合钻井技术、 应用扭力冲击发 生器等均见到了明显的提速效果 ， 建议进一步完善 并推广应用 ； 建议 尝试气 体钻井 技术 和旋 冲钻井 技术 。 3 在 海相 地 层 继 续 推 广 应 用 “ P D C 钻 头 螺 杆 ” 复 合钻井 技术 。 4 在 采用 钻井 新技术 、 新 工艺 和新 工 具提 速 的 基础上， 应从钻井液、 固井等钻井配套技术上进行深 入细致的技术集成与研究工作 ， 进一步提高元坝地 区的钻井 速度 。 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] 参 考 文 献 Re f e r e nc e s 张克 勤． 提高普光气 田开发井钻井速度 的技术研究[ J ] ． 石油钻 探技术 ， 2 0 0 9 ， 3 7 3 3 4 3 7 ． Z h a n g Ke q i n ． Re s e a r c h e s o n e n h a n c i n g d r i l l i n g s p e e d o f d e v e l o p me n t we l l s i n P u g u a n g Ga s F i l e d [ J ] ．P e t r o l e u m Dr i l l i n g Te c h n i q ue s ， 2 0 0 9， 3 7 3 3 4 3 7 ． 刘新义 ， 张东清． 川 I 东北地 区探井 快速钻井 技术E J ] ． 石油钻探 技术 ， 2 0 0 8 ， 3 6 3 3 7 4 0 ． Li u Xi n y i ， Zh a n g Do n g q i n g ．Ra p i d d r il l i n g t e c h n o l o g y u s e d i n e x p lo r a t o r y w e l l s i n No r t h e a s t S i c h u a n Ar e a [ J ] ． P e t r o l e u m Dr i l l i n g Te c h n i q u e s ， 2 0 0 8， 3 6 3 3 7 4 0 ． 张金成． 普 光气 田钻井 技术 发展 与展 望 [ J ] ． 石 油钻 探技 术， 2 0 0 8， 3 6 3 5 - 9 ． Zh a n g J i n c h e ng ． Dr i l l i n g t e c h n o l o g y o v e r v i e w o f Pu g u a n g Ga s F i e l d [ J ] ． P e t r o l e u m Dr i l l i n g Te c h n i q u e s ， 2 0 0 8 ， 3 6 3 5 - 9 ． [ 4 ]张克勤 ， 张金成 ， 戴 巍． 西部 深井超深 井钻井技 术[ J ] ． 钻 采工 艺 ， 2 0 1 0 ， 3 2 1 3 6 4 O ． Zh a n g Ke q i n． Z ha n g J i n c h e n g， Da i W e i ． Dr i l l i n g t e c h n ol o g y f o r d e e p 8 L u l t r a d e e p we l l i n We s t Ch i n a [ J ] ． Dr i l l i n g P r o d u c t i o n Te c h n o l o g y ， 2 0 1 0， 3 2 1 3 6 4 0 ． [ 5 ] 周煜辉， 赵凯 民， 沈宗约 ， 等． 小井 眼钻 井技术 [ J ] ． 石 油钻采工 艺 ， 1 9 9 4 ， 1 6 2 1 6 - 2 4 ． Z ho u Yu hu i ， Z h a o Ka i mi n， S he n Z o n g y u e， e t a 1 ． S l im ho l e d r i l l i n g t e c h n o l o g y[ J ] ．Oi l D r i l l i n g P r o d u c t i o n T e c h n o l o g y ， 1 9 9 4， 1 6 2 1 6 2 4 ． [ 6 ] 王文刚 ， 王萍 ， 杨景利． 充气泡沫钻井液在元 坝地 区陆相地层的 应用[ J ] ． 石油钻探技术 ， 2 o 1 o ， 3 8 4 4 5 4 8 ． W a ng We n g a n g， Wa n g Pi n g， Ya n g J i n g l i ．Ap p l i c a t i o n o f a e r a t e d d r i l l i n g f l u i d i n t e r r e s t r i a l f o r ma t i o n i n Yu a n b a B l o c k [ J ] ． Pe t r o l e u m Dr i l l i n g Te c h n i q u e s ， 2 0 1 0， 3 8 4 45 4 8 ． [ 7 ] 高航献 ， 瞿佳 ， 曾鹏珲． 元坝地 区钻井提速探索与实践[ J ] ． 石油 钻探技术 ， 2 0 1 0 ， 3 8 4 2 6 2 9 ． Ga o Ha n g x i a n， Qu J ia， Ze n g Pe n g hu i ． Re s e a r c h a n d p r a c t i c e t o i mp r o v e d r i l l i n g s p e e d i n Yu a n b a Ar e a [ J ] ． P e t r o l e u m D r i l l i n g Te c