隆盛1井鉆井設計與施工

于承朋

勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院設計所 山東東營 257097

隆盛1井是部署在四川盆地川東弧形高陡褶皺帶隆盛潛伏構造上的一口重點區域探井。本井設計井深4915m，主探志留系、茅口組、嘉陵江組，兼探飛仙關組，長興組。評價各層系含油氣性與資源規模；取得系統全面的地質、地球物理、鉆井、測井、測試以及分析化驗等各項資料參數、數據，為綜合評價研究提供依據。2010年10月30日，對隆盛1井進行完井酸壓測試，在海相地層茅口組喜獲日產天然氣20.6萬m3，微含硫化氫。隆盛1井是繼涪陵區塊上的興隆1井在礁灘儲層取得天然氣勘探突破后，在綦江區塊取得的不整合面巖溶儲層天然氣勘探新突破。

一、地質情況

隆盛1井鉆遇的地層自上而下依次為：侏羅系中統上沙溪廟組、下沙溪廟組、侏羅系下統涼高山組、大安寨組、馬鞍山組、東岳廟組、珍珠沖組、三疊系上統須家河組、三疊系中統雷口坡組、三疊系下統嘉陵江組、飛仙關組、長興組、龍潭組、茅口組、棲霞組、梁山組、志留系中統、韓家店組、小河壩組。

二、工程設計

1.井身結構設計

該井采用4開結構，一開使用Φ660.4mm鉆頭鉆進，Φ476.25 mm套管下深500m左右，封隔地表水、松散粘土流砂、砂礫層，建立井口。二開使用Φ406.4mm鉆頭鉆進至2352m左右，下Φ 339.7mm套管，封隔雷口坡組及以上地層。三開使用Φ311.2mm鉆頭鉆至3740m左右，下Φ273.1mm套管，封隔茅口組氣層以上地層。四開使用Φ241.3mm鉆頭鉆進，鉆至設計井深完鉆，下入Φ 177.8mm尾管，尾管先懸掛，后回接到井口。

2.鉆井方式優選

氣體鉆井方式：本井一開及二開須家河及以上井段采用空氣、氮氣鉆井或充氣鉆井液鉆井，其它井段和氣體鉆條件不具備時采用鉆井液鉆井。

鉆井方式：海相地層鉆井作業避開產層使用螺桿＋轉盤+PDC鉆頭的復合鉆井方式。

3.鉆頭優選

參照建立的川東北地區巖石可鉆性剖面,聯合鉆頭生產廠家進行技術攻關,結合“南方海相復雜勘探區鉆井技術研究”部分成果確定了該井各個地層的鉆頭選型:侏羅系地層采用寬齒鉆頭,如江漢產的HJ T537GK系列鉆頭,成都產的SH22RG系列鉆頭;海相地層非產層段設計使用PDC鉆頭。

4.鉆井液優選

須家河組以下地層采用鉆井液鉆井。根據鉆遇地層特點，鉆井液要保持低固相、強抑制膏鹽巖污染能力、較低的濾失量、薄而韌的泥餅、優良的造壁性和潤滑性，以及良好的流變性，保證安全快速鉆進。全井多處為目的層段，重點是保護油氣層。

5.固井設計

一開采用常規水泥漿體系，二開采用漂珠和常規防竄水泥漿體系，三開及回接采用常規非滲透防竄水泥漿體系，四開尾管采用膠乳和常規非滲透加重防竄水泥漿體系，四開回接采用常規加重防竄水泥漿體系。

三、現場施工

1.鉆頭使用情況

隆盛1井全井共使用鉆頭33只，其中：

（1）嘉陵江飛仙關組使用的宜昌神達的S5665A鉆頭，該鉆頭在本井的使用較好，鉆頭牙齒基本完好，直徑基本無磨損。

（2）四開茅口組，棲霞組灰巖地層推薦使用江鉆的HJT537GK或者HJ617G鉆頭，這兩只鉆頭在本井茅口組灰巖鉆進中取得最高1.57m/h的鉆速。

（3）四開韓家店組鉆進選用小齒PDC鉆頭，應用常規PDC轉盤鉆井，配合高轉速，在本井韓家店組鉆進中取得顯著成果。

2.鉆井液技術

本井針對井壁穩定性采取了以下措施：

（1）適量使用非滲透降失水劑，提高鉆井液的抑制性。

（2）調整鉆井液的流變性能，使鉆井液在環空以平板型層流上返，既保證具有良好的懸浮攜帶能力，又盡量減小鉆井液對井壁的沖蝕。

（3）在鉆井液中使用適量高分子聚合物，利用高分子長鏈的橋聯與覆蓋使井壁更致密光滑。

本井在雷口坡和嘉陵江組的膏層極為發育，因此防止大段膏巖層對鉆井液的污染是本井鉆井液工作的一個重點。在這方面施工中采取了以下措施：

①選擇抗鈣能力強的處理劑如：LV-CMC、SMP-2、SHC-1等。

②定時補充NaOH，使泥漿的pH值保持在10以上，控制石膏在鉆井液中的溶解度。

③根據鉆井液的Ca2+含量確定。純堿的用量，避免過量使用純堿造成不規則井徑。

④用純堿、SMT、NaOH及降濾失劑配制成高堿比的膠液均勻加入鉆井液的方法來調節鉆井液的性能，避免在鉆井液中干加純堿

⑤控制鉆井液的般土含量不大于30g/l，防止鉆井液粘切過高。

四、認識與建議

隆盛1井為第一口區域探井，實鉆地層與設計存在很大的差異。本井所發生的事故及復雜情況都有其獨特性，為本地區后續勘探工作提供了寶貴經驗。

1.一開、二開氣體鉆進，鉆具損傷較大，斷鉆具事故不可避免，但可減少，采用全新的鉆具，配齊所有打撈工具可縮短事故處理時間。

2.龍潭組煤層及龍馬溪組容易垮塌，極易造成卡鉆，提前做好防卡措施，調整好泥漿性能及鉆井參數。

3.茅口組燧石層縮徑嚴重，鉆進過程中要有應對措施。

[1]張衛平，聶永忠.膠乳水泥漿在隆盛1井Φ273.1 mm尾管固井中的應用[J].江漢石油科技,2013,1(23):49-54.

[2]彭正洲.南方海相鉆井技術應用[J].江漢石油科技,2007，03(1)：42-44.

[3]孟偉，楊玉坤，王寶新.鉆井配套技術在川東北的應用與實踐[M].北京地質出版社，2007.