金壇儲氣庫井施工經驗淺談（以J132井為例）

姜玉樓 詹瓏田 蔣永寶

摘要：金壇儲氣庫J132井為儲氣直井，由江蘇鉆井40767HD隊承鉆，由于儲氣庫井具有運行周期長、工作壓力大、周期循環等特殊要求，因此對所鉆儲氣井的井筒完整性要求非常高，同時設計工期短，工序復雜，施工難度較大。文章通過對金壇儲氣庫J132井的鉆井技術進行分析與總結，提出了適合該區塊儲氣井的鉆井技術，為今后該區塊優快鉆井提供經驗。

關鍵詞：金壇 儲氣庫 鉆井 井身質量

1、概述

本井于2015年11月03日12：00開鉆，11月26日19：00完鉆，12月01日12：00完井，本井共動用了0.93個臺月，平均機械鉆速為5.94m/h， 鉆機月速為1123.66米/臺月，鉆井周期23天7小時;建井周期43天22小時。全井各項技術質量指標合格。

2、鉆井工程技術難點

金壇鹽穴儲氣庫是利用地下鹽巖層進行建設的鹽穴型地下儲氣庫，與常規油氣井鉆井相比，除了要求溶腔的密封可靠性好外，對所鉆儲氣井的井筒完整性要求非常高：儲氣庫運行周期長，至少40年以上，工作壓力大（最大工作壓力16MPa），并且周期循環，因此包括井內管柱、井口裝置和固井質量等井筒質量必須能承受強注強采交變應力的影響。

2.1 井身質量要求高

金壇鹽穴儲氣庫井均為直井，與常規油氣直井相比，對井身質量的要求更高（見表1）。

2.2 井眼直徑大、地層可鉆性差

金壇儲氣庫井井眼直徑大（見表2），鹽層上部和下部泥巖地層硬度高、可鉆性差，致使機械鉆速較低。

2.3地層復雜

1、一開井段有約80～100m厚玄武巖，極易發生井漏，同時該井段鉆進時跳鉆嚴重， 易導致鉆具事故發生。

2、該區塊地層膏泥巖含量較高，易造成井壁垮塌和鉆頭泥包，對鉆井液性能要求高。

2.4固井施工難度高

1、表層、生產套管固井環空間隙大，水泥漿頂替效率低，容易發生竄槽。

2、表層固井上部玄武巖地層承壓能力低，固井過程中容易漏失，水泥漿返不到地面。

3、大尺寸套管，水泥漿與鉆井液混漿嚴重，固井質量難以保證。

4、儲氣井工作壓力大并且壓力周期變化，對水泥石的長期塑性性能和密封穩定性能要求高。

3鉆井施工技術

3.1防斜打直技術

1、開鉆前認真檢查安裝質量，保證天車、轉盤、井口三點一線;導管安裝垂直，導管中心與井架底座中心同軸度偏差小于10mm。

2、一開鉆進優選采用塔式鐘擺鉆具組合：Φ444.5PDC+Φ229減震器+Φ229螺旋鉆鋌*2+Φ440穩定器+Φ203無磁鉆鋌+Φ203螺旋鉆鋌*2+Φ178螺旋鉆鋌*3+Φ159螺旋鉆鋌*6+Φ127加重鉆桿*21+Φ127鉆桿，起到了很好的防斜和糾斜作用，下鉆前認真做好了入井鉆鋌的外徑丈量工作，按照由大到小入井，起到最佳的“塔式”鉆具效果;鉆進時鉆壓由小到大，并且做到均勻送鉆。

3.2鉆頭選型技術

1、通過總結一期已施工井一開井段的施工經驗，優選鉆頭和鉆井參數，直接使用PDC鉆頭鉆至玄武巖上部，然后再下入鑲齒鉆頭鉆穿玄武巖，節約了鉆頭及起下鉆的時間，同時在保證井身質量的前提下適當加大鉆壓，提高了機械鉆速，達到了提速提效的目的。

2、二開上部地層巖性疏松，可鉆性高，因此選用江漢利華Φ311.1mmFL1955型號的PDC鉆頭，該種型號的鉆頭，適用于較疏松地層，在上部地層機械鉆速能達到12-13m/h。

3.3 鉆井參數優選技術

對于上部井段（0-465.5m），為了在提高機械鉆速的同時控制好井斜，宜采用高轉速低鉆壓鉆進，鉆壓：10-40KN逐步提升，轉速：110r/min，同時盡可能提高鉆頭的水力參數，泵壓為11MPa。由于一開井段井眼直徑較大，環空返速偏低，為保證鉆井液排量，使用雙泵鉆進，排量達到50L/s，滿足了清潔井眼和攜帶巖屑的要求。在導管附近松軟、易垮塌地層，采用單泵小排量鉆進，隨鉆頭離開井口的距離增大逐步加大排量。

3.4 鉆井液技術

一開鉆進時在進入玄武巖前隨鉆加入1%KD-23進行防漏預處理，鉆遇玄武巖后繼續補充，隨鉆防漏堵漏，同時加入1%OSAM-K配合少量CaCO3，改善泥餅質量，封堵地層微裂縫，逐步提高地層承壓能力，起到既防漏又防塌的效果。

3.5 固井施工技術

1、Φ339.7mm表層套管固井技術

（1）針對表層套管內徑大、注水泥替漿易竄槽的固井難點，選用成熟的內插法固井技術，很好的解決了注水泥替漿竄槽問題。

（2）針對一開井段含玄武巖，表層固井易漏失，優選出適應區塊的低密度防漏水泥漿體系，并通過對高低密度水泥漿比例進行優化，有效保證了水泥漿返至地面。

2、Φ244.5mm生產套管固井技術

（1）在下生產套管前通井時做地層承壓試驗，滿足常規密度水泥漿返至地面不發生井漏的最大承壓，以預防固井時發生井漏。

（2）重疊井段安裝斜翼剛性扶正器，安裝間距為每50米1只;裸眼井段采用雙弓彈性扶正器，安裝間距為每10-20米1只，既能提套管高居中度，又能在一定程度上水泥漿在上返的過程中起到旋流的作用，有助于提高頂替效率。

4結論及建議

1、與一期10口井中使用鋼齒鉆頭打穿上部70m左右含礫石層，再換PDC鉆至玄武巖上部，然后再下入鑲齒鉆頭鉆穿玄武巖相比，不僅井斜控制得更好，而且機械鉆速明顯提高，一開井段最大井斜僅0.7°，平均機械鉆速達到了5.42m/h，相比J135井提高了10%，還節約了鉆頭和起下鉆時間。

2、本井一開井段施工過程中，鉆頭易泥包，分析原因以及解決措施：（1）排量跟不上，一開井段井眼大，環空返速偏低，滿足不了井眼清洗和攜巖要求，不能確保井內清潔。措施：必須雙泵打鉆，保證排量達到50L/s。（2）在軟泥巖地層不易加大鉆壓，送鉆不均勻。措施：鉆壓控制在20KN-30KN，轉速達到110r/min，送鉆熟練均勻。（3）短起下太少，不能及時消除厚濾餅、 阻卡。措施：勤短起下。

參考文獻：

[1] <> 江蘇石油工程技術研究院

[2] <> 江蘇石油工程有限公司鉆井處華東油氣項目組

[3] <> 江蘇油田分公司地質科學研究院