DS20井鉆井施工技術

王博(大慶鉆探工程公司鉆井一公司,黑龍江 大慶 163411)

DS20井位于松遼盆地東南斷陷區徐家圍子斷陷安達凹陷東部，安達凹陷沙河子組的深湖、半深湖相的暗色泥巖、濱淺湖沼澤相的暗色泥巖及煤層為主要烴源巖，烴源巖厚度大，有機質豐度較高，達高成熟－過成熟，具有較好的烴源巖條件，因此在安達凹陷東部部署了DS20井。

1.鉆井難點

1.1 上部地層易井塌

四方臺組以上疏松地層注意防漏、防塌。青山口組大段泥巖段地層要防止井壁坍塌、防止井漏。

1.2 防斜難度大

青一段地層傾角2.3°、泉一段地層傾角4.8°、登二段地層傾角8.6°、營城組地層傾角9.8°，本井地層傾角大，鉆井防斜難度大。

1.3 易發生井下事故復雜

深層較致密-致密地層，注意防斜、防卡、防掉鉆具。營城組火山巖內部可能有斷層、裂隙發育，注意防斜、防漏，同時近平衡段脆性火山巖因破碎易落碎塊，疏松的凝灰質巖，遇水易膨脹，特別要注意防卡鉆、防井塌。

2.優化設計技術

2.1 井身結構優化設計

井身結構設計是保證安全鉆井的前提，該井由于四方臺組以上地層疏松，成巖性差，因此下入100m導管，應用插入式固井返到地面，封固上部不穩定的地層；一開井深2200m，采用f315.0mm鉆頭進行鉆進，相比f311.2mm具有環空間隙大，能夠防止青山口組泥頁巖地層縮徑卡鉆，應用雙密度固井返到地面；三開采用f215.9mm鉆頭鉆進井深4400m完鉆。

表1 井身結構優化設計數據表

2.2 鉆井液優化設計

全井采用有機硅鉆井液體系，配方為:膨潤土4.40-5.50+純堿:2.00-4.00（土量）+KOH:1.00-2.00（土量）+KFT:2.00-3.00+GWJ:0.50-1.00+YGT:1.00-1.50+YGY80:0.50-1.00+SF260:0.50-1.00+RH-3:2.00-4.00+超細碳酸鈣:4 t+重晶石粉:50 t。施工前膨潤土和純堿按照5%與0.25%比例配制成膨潤土漿，并預水化24h。之后再按配方加入其它處理劑，循環和攪拌均勻，性能達到設計要求。

3.施工技術

3.1 鉆頭優選技術

該區域泉頭組以上地層，巖石硬度低，可鉆性好，泉頭組以下地層-沙河子組地層可鉆性級值逐漸升高，且營城組和沙河子組地層中普遍含有礫巖。因此依據該井區所鉆地層的巖性，可鉆性級值，結合臨井鉆探情況，多鉆頭進行優選，形成鉆頭序列為:T1951DB+MM64DH+Q635+DSH616M+DD5560M-A1。

3.2 鉆井提速技術

3.2.1 一開提速技術

一開采用f315.0mm鉆頭進行鉆進，這一階段主要是防止井斜和井眼縮徑，因此采用塔式鉆具組合，該鉆具組合和井眼之間環空間隙大，利于快速鉆進井眼返砂，保證井眼清潔，同時依靠下部大鉆具自身的重量可以有效的防止井斜發生。鉆具組合 為 :Φ315.00mmBIT×0.3m+Φ228.60mmDC×54.0m+Φ 203.00mmDC×54.0m+Φ178.00mmDC×81.0m+Φ159.00mmDC×81.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ127.00mmDP×1794.7m，鉆壓2-4噸，排量55l/s以上，實現了安全快速鉆井。

3.2.2 二開提速技術

二開施工中，依據所鉆地層的巖性及可鉆性級值，采用三套鉆具組合進行鉆井提速，在泉一段以前，應用直螺桿+PDC鉆頭進行復合鉆井，增加井下動力，提高鉆井速度，鉆具組合為:Φ 215.90mmBIT×0.3m+Φ172.00mm雙螺扶直螺桿×7.86m+Φ 159.00mm 止回閥+Φ159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ159.00mmDC×162.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ 127.00mmDP×2097.84m。

登樓庫組-沙河子組地層采用液動旋沖工具、渦輪鉆井工具，鐘擺鉆具組合進行鉆井提速試驗，鉆具組合為:Φ 215.90mmBIT×0.3m+Φ178.00mmLB×1.66m+Φ159.00mm 止回閥×1.0m+Φ159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ 159.00mmDC×9.0m+Φ214.00mmSTB×1.5m+Φ159.00mmDC×189.0m+Φ127.00mmHWDP×135.0m+Φ127.00mmDP×3467.04m。

4.結論

4.1 做好鉆井優化設計是保證安全、快速、高效鉆井的前提。

4.2 根據所鉆井的地層、巖性及可鉆性進行選擇鉆頭和提速工具，是實現快速鉆井的必要條件。

[1]任春勝.哈拉山火山巖地層鉆井提速技術[J]，石油鉆探技術，2014年2期.