頁巖氣鉆井關鍵技術及難點分析

唐思詩

（川慶鉆探工程有限公司川東鉆探公司，重慶 401147）

頁巖氣鉆井關鍵技術及難點分析

唐思詩

（川慶鉆探工程有限公司川東鉆探公司，重慶 401147）

頁巖氣屬于非常規(guī)天然氣資源，國外的頁巖氣開發(fā)已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗。我國的頁巖氣開發(fā)處于初級階段，為了更好地開發(fā)頁巖氣，結合我國頁巖氣井鉆探的實際情況，對頁巖氣鉆井關鍵技術進行研究，解決鉆井的難點問題，不斷提高頁巖氣井鉆探的效率。

頁巖氣；鉆井；關鍵技術；難點分析

1 頁巖氣井的鉆探

頁巖氣一般儲存于泥巖或者頁巖中，具有低孔低滲的特點。由于巖性致密，給頁巖氣的鉆探帶來了難度。對頁巖氣井實施大型的水力壓裂和水平井開發(fā)技術措施，才能達到經(jīng)濟開發(fā)頁巖氣的技術要求。

頁巖氣鉆探主要是鉆探水平井，使頁巖氣的開發(fā)更加經(jīng)濟有效。在進行頁巖氣水平井鉆探施工過程中，采用了井眼軌跡控制技術措施，地質導向鉆井技術的應用，解決井眼軌跡的問題。并利用控壓和欠平衡鉆井技術措施，解決頁巖氣鉆探的關鍵技術問題。應用泡沫固井技術，提高頁巖氣井的固井質量。

頁巖氣屬于非常規(guī)的天然氣資源，我國具有豐厚的儲量，由于開發(fā)的難度比較大，因此，需要進行科學的研究，采取優(yōu)化的鉆井技術措施，解決井眼軌跡的問題，提高頁巖氣井的固井施工質量，延長頁巖氣井的服役期限，滿足頁巖氣開發(fā)的需求。

2 頁巖氣井鉆井關鍵技術及難點問題

為了解決頁巖氣井的鉆探的難點問題，如井壁的穩(wěn)定性差、巖屑床難以清除、摩擦阻力和扭矩高、井眼軌跡控制困難、下套管困難、套管居中程度差等一系列的問題，采取科學合理的解決措施，提高頁巖氣井鉆探的質量。應用頁巖氣井鉆探的關鍵技術措施，利用地質導向鉆井技術，并符合隨鉆測量技術措施，保證頁巖氣井眼軌跡，達到設計的井眼標準，通過現(xiàn)代化鉆探技術措施的應用，達到數(shù)字化油氣田生產(chǎn)的目標。

2.1 頁巖氣水平井鉆探過程中存在的問題

在進行頁巖氣水平井鉆探的過程中，應用油基鉆井液，雙凝的水泥漿進行固井，采用地質導向鉆井技術措施，合理運用井眼軌跡控制技術措施，保證井眼軌跡符合鉆井設計的要求。在頁巖氣水平井鉆探時，遇到的問題比較多，必須采取有效的技術措施，解決這些問題，才能達到頁巖氣水平井鉆探的質量。

在進行水平井鉆探施工過程中，由于摩擦阻力過大，產(chǎn)生過高的扭矩，對鉆頭的磨損比較大，降低鉆頭的使用壽命。由于水平井段的長度比較長，對于鉆具的考驗更大。摩阻和扭矩大成為頁巖氣井鉆井的技術難題，必須加以解決，才能順利完成頁巖氣鉆井任務。

頁巖氣水平井的井壁很容易發(fā)生失穩(wěn)的現(xiàn)象，導致固井質量不合格，給固井施工帶來更大的難度。由于鉆井施工過程中，井壁中的黏土成分吸收鉆井液中的水分，而發(fā)生失穩(wěn)的情況，導致水凝漿膠結情況不好，很難形成穩(wěn)固的水泥環(huán)，降低了頁巖氣井的服役年限。同時，給頁巖氣井的生產(chǎn)帶來嚴重的隱患。

2.2 頁巖氣井鉆井的關鍵技術措施

為了提高頁巖氣井的鉆探施工質量，對鉆探工藝技術措施進行優(yōu)化，經(jīng)過頁巖氣水平井鉆探施工的經(jīng)驗積累，優(yōu)選最佳的鉆井關鍵技術措施，提高頁巖氣鉆探的效率。

旋轉導向鉆井技術措施的應用，對于水平井、大位移井及多分支井的鉆探施工，應用旋轉導向鉆井技術，有效地解決井眼軌跡的問題，保證鉆探的井眼軌跡符合鉆井施工設計，符合頁巖氣水平井鉆探的井眼軌跡標準，為更好地開采頁巖氣奠定了基礎。旋轉導向鉆井技術的應用，是借助于計算機調節(jié)工作面的參數(shù)，優(yōu)化設計鉆井施工的參數(shù)，通過脈沖信號，將數(shù)據(jù)傳輸給井下的儀器，實時控制井眼的軌跡，保證頁巖氣鉆井的施工質量。保持鉆柱的旋轉狀態(tài)，解決摩阻和大扭矩的問題，提高機械鉆速。

對于頁巖氣井的鉆探施工過程進行實時監(jiān)控和管理，優(yōu)化設計鉆井液體系，使用油基鉆井液，達到最佳的鉆探效果。在頁巖氣井鉆探施工時，嚴格監(jiān)控井壁的失穩(wěn)情況，利用現(xiàn)代化控制技術措施，保證鉆探施工的安全進行，達到設計的鉆井進尺。油基鉆井液的應用，解決了頁巖出現(xiàn)水化膨脹的問題，油和水不相溶解。在頁巖氣鉆探施工過程中，及時調整鉆井液的密度，使其滿足不同井段的鉆探需要。遇到斜井段及水平井段，合理控制油基鉆井液的剪切力和黏度，提高攜砂能力，將頁巖氣井鉆探施工過程中形成的巖屑床清除，提高井筒的清潔程度，達到頁巖氣井鉆探的技術要求。

為了提高頁巖氣井的鉆井施工質量，加強固井施工的質量，優(yōu)化水泥漿體系的設計，采用防氣竄，高膠結強度的水泥漿和緩凝低密度水泥漿混合成的雙凝水泥漿。應用優(yōu)化設計的水泥漿體系，解決井壁失穩(wěn)的問題。

3 結束語

通過對頁巖氣鉆井關鍵技術及難點的分析，掌握了頁巖氣鉆井的先進技術措施，解決頁巖氣鉆井的難點問題，提高頁巖氣井鉆探的效率。針對頁巖氣井鉆探的難度高的特點，優(yōu)化設計頁巖氣水平井的鉆探工藝技術措施，采用先進的鉆探工藝技術措施，保證頁巖氣井鉆探的質量，滿足頁巖氣開發(fā)的需求。

[1] 鄧元洲. 涪陵頁巖氣田鉆井技術難點及對策[J]. 化工管理，2016，（15）：112.

[2] 程福山，吳科，程善平.頁巖氣“井工廠”鉆井關鍵技術[J].遼寧化工，2015，（10）：1197-1200.

[3] 徐樹斌.頁巖氣水平井鉆井技術難點分析[C].全國特殊氣藏開發(fā)技術研討會，2013.

[4] 鄭弋.頁巖氣鉆井技術難點及建議[J].中國化工貿(mào)易，2015，（14）.

[5] 楊社文. 涪陵頁巖氣田鉆井技術難點及對策探討[J]. 工業(yè)，2016，（1）：179.

Key Technology and Difficulty Analysis of Shale Gas Drilling

Tang Si-shi

Shale gas is unconventional natural gas resources，and foreign shale gas development has accumulated some experience. In order to better develop shale gas，we will study the key technology of shale gas drilling in order to solve the difficult problems of drilling and improve the shale gas wells in order to better develop shale gas.Drilling efficiency.

shale gas；drilling；key technology；difficulty analysis

TE243

B

1003-6490（2017）06-0239-01

2017-05-17

唐思詩（1989—），女，重慶人，助理工程師，主要從事鉆井工程。