塔里木油田山前克拉蘇構造博孜段大北鉆井技術研究

韓佑汶　周國福　李毓豪

摘 要：針對塔里木油田山前大北、博孜區塊克拉蘇構造鉆井施工難度大 、鉆井機速緩慢、事故復雜時效高等問題，開展以垂直鉆井、優質高效 PDC鉆頭 、復合鹽層鉆井技術等為主要內容的先進技術的探索 。

關鍵詞：克拉蘇構造;提速;鹽膏層;防斜;高壓井井控

針對塔里木油田山前大北、博孜區塊克拉蘇構造鉆井施工難度大、鉆井機速緩慢、事故復雜時效高等問題，開展以垂直鉆井、優質高效PDC鉆頭、復合鹽層鉆井技術等為主要內容的先進技術的探索。

1 主要研究內容

通過鉆井實踐及資料研究對大井眼施工難點及提高鉆速對策、鹽膏層鉆井難點對策、山前克拉蘇構造地層傾角大的防斜技術，以及超深超高壓氣井井控措施等技術難題進行有益的探索并總結，為長期更好地解決塔里木山前克拉蘇構造的高速、高效、安全鉆井問題，進而提速增效，增儲上產。

2大井眼施工難點與對策

2.1大井眼施工難點

蹩跳鉆嚴重、井壁不穩定、鉆井液漏失嚴重、鉆頭與鉆具選擇余地小。

2.2大井眼提高鉆速對策

①研制使用大尺寸鉆頭：對于大井眼（采用ф660.4mm、ф444.5mm鉆頭）、長井段礫石的鉆進，鉆頭選型是防止跳鉆的關鍵。目前的鉆頭型號單一，選型具有局限性，制約了鉆井提速，建議研制使用大尺寸鑲齒鉆頭和高效大尺寸減震器;②優選鉆井參數：礫石層鉆進，提高機械鉆速的有效途徑是優選鉆井參數。轉盤轉速的使用應避開共振現象，排量使用既要考慮環空攜砂返速，又要避免對井壁水力沖刷。鉆井參數是鉆壓40-60kN，轉速50-60r/min，排量36-44L/s;③保持井壁穩定：ф660.4mm鉆頭配合ф127.0mm鉆桿長時間使用，一旦發生井壁垮塌，處理非常復雜，甚至進尺報廢。鉆井施工過程中要求剎把操作平穩，避免定點循環，勤劃眼修復井壁;④處理攜砂問題：針對以上各種情況，采取大部分時間用38-48L/s排量，保證鉆屑有一定的上行速度，每8-12h用50-55L/s排量將井簡“清掃”兩遍;⑤預防鉆具事故：礫石層鉆進瞥跳嚴重，使用較新鉆具，加強施工作業現場鉆具的出入井檢查和定期按鉆具使用時間進行鉆具探傷、上下倒換等手段，避免鉆具事故的發生。

3 鹽膏層鉆井難點與對策

①鹽膏巖鉆井難點。塔里木山前構造的井多數都有復合鹽膏層，而且埋藏較深。如博孜1井，博孜101井，博孜104井鉆遇白云巖，白石膏、復合鹽膏層;②鹽膏層鉆井對策。進入鹽膏層段前，采用聚合物鉆井液體系，具有良好的抑制泥巖造漿性能。

4 防斜技術難點與措施

4.1 防斜技術難點

山前克拉蘇構造博孜段構造地層傾角大，同區塊鄰井各層位傾角大小不同，巖性結構變化大，地層應力高，井斜很難控制，在山前鉆井，多使用塔式鉆具結構和鐘擺鉆具結構，防斜效果無法保證，機械鉆速比較低。

4.2 PowerV垂直鉆井技術的應用

斯倫貝謝公司的PowerV垂直鉆井系統是一種主動防斜技術，能夠很好地解決山前高陡構造，既防斜又打快的矛盾。

5 超深超高壓氣井井控難點與措施

5.1 超深超高壓氣井井控難點

該地區氣層埋藏深，壓力高，裸眼井段長，井下溫度高，鉆井液維護處理難度大，完井作業時井控風險大。

5.2 超深超高壓氣井井控措施

①節流循環排氣，及時關注回壓參數。如出現溢流問題，應保證節流循環馬上關閉，防止鉆井液出現泄露。回壓參數協調上，應結合溢流事故實際情況，對節流循環排量以及閥門大小進行調整，調整器件立管內壓力參數不要調整，確保氣侵鉆井液順利排出;②打封閉漿，降低氣泡滑脫速度在電測、中完作業、起下鉆、完井施工作業等環境下停滯時間過長。可將高黏度鉆井液適量注入油氣層，利用鉆井液黏性優勢，起到封閉油氣層的效果;③小井眼井控問題。針對小井眼存在的容量小，鉆井過長中可能出現的激動與抽吸壓力過大的問題。作為鉆井單位，必須嚴格執行相關井控制度，依據工程實際情況開展井控，施工過程中設備操作與觀察措施都要做到位;④口井井控應急預案。進行鉆井工程前，應對井口周邊、可能出現的安全事故進行預判，依據標準進行安排評估以及何種事故出現時，采取何種措施。定期對操作人員進行安全培訓，安全監督崗位配備齊全。對施工過程進行隨時管控，出現井控問題及時解決。

6 應用前景

①對于山前高陡構造，使用PDC鉆頭+PowerV鉆具結構，主要是防井斜、提高機械鉆速的有效途徑，可以開展垂直導向系統的深入研究;②根據塔里木山前克拉蘇構造博孜段構造鹽巖層的特點，開展針對山前區塊鹽巖層的蠕變應力與鉆井液密度關系的研究，建立鹽巖層蠕變特性與鉆井液密度關系，能夠對深層高壓鹽膏層類鉆井施工起到指導作用。

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