松遼盆地深井提速認識

李 博

（大慶鉆探工程公司，黑龍江大慶163453）

1 深井鉆完井現狀、施工難點及提速潛力分析

1.1 深井鉆完井現狀

近年來，通過高效鉆頭、液動旋沖鉆井、渦輪鉆井等新技術集成應用，以及氣體鉆井技術完善，深井鉆井效率得到了很大的提升。近年松遼地區完成的深層直井，平均井深3887m，平均鉆井周期96.5d，平均機械鉆速4.83m/h，松遼地區深層水平井完井4 口，平均井深4746m，平均鉆井周期204d，平均機械鉆速2.34m/h。具有加大提升空間。

1.2 深井施工難點

（1）松遼地區深井地層研磨性強、可鉆性差，硬度可達到2000～5000MPa，可鉆性級值8～10.38 級，火山巖地層鉆頭行程鉆速低，塔東地區礫石層及高硬度、高研磨性砂泥巖發育，機械鉆速慢，卻爾卻克組泥巖段平均鉆速僅0.4m/h。

（2）松遼地區深井地溫梯度3.8℃～4.1℃/100m，4500m深井井底溫度180℃，個別井可達220℃以上，對鉆井液、完井液、隨鉆儀器、動力鉆具等抗高溫要求高。

（3）目的層鉆進井塌井漏問題嚴重，松遼地區深井營城組裂縫較發育，存在煤層、破碎帶，塔東地區儲層裂縫、孔洞發育。

1.3 提速潛力分析

井身結構優化挖潛：直井可縮短2～3d，水平井縮短10～15d。

技套井段挖潛：通過引進國外高效PDC 鉆頭，全部實現PDC完鉆，可縮短鉆井周期3～5d。

三開及水平段鉆進挖潛：提高牙輪鉆頭使用壽命，三開段可少用3只鉆頭，縮短鉆井周期3～4d；另外增加PDC鉆頭進尺300m，可縮短周期4～5d。

內部管理挖潛：加強生產組織、緊密工序銜接，可縮短鉆井周期1～2d。

完井時間挖潛：目前水平井完井時間46d，直井28d，尚有7d潛力可挖。

外部協作挖潛：減少等停（近年年平均單井31d），有潛力可挖。

2 深井提速措施

2.1 提速工作思路

堅持“靠安全、靠生產、靠技術、靠裝備”提速理念，以安全生產為前提，強化生產組織工序銜接減少非生產時間，提升裝備水平降低設備維修時率，堅持“分層分段，優選優化，集成配套”的技術路線，以井身結構優化、高效鉆頭優選、應用提速利器為重點，加強提速技術規模化應用，進一步提高深井行程鉆速。

2.2 提速技術措施

2.2.1 優化井身結構

針對不同區塊、不同井型形成標準化井身結構，松遼地區直井減少技套下深，實現PDC 鉆頭完鉆，水平井避免技套井段造斜，優化水平段長度。詳見表1。

表1 標準井身結構

2.2.2 完善鉆頭序列

綜合分析巖石力學分析結果、PDC 鉆頭吃入極限理論、地層含礫情況、鉆頭歷史使用效果等因素，針對性開展高效PDC、牙輪、孕鑲等鉆頭優選、改進與試驗，國產與引進并重，以PDC 鉆頭優化為主攻方向，努力提高PDC鉆頭使用井段和進尺，進一步改進和完善技套PDC 鉆頭，實現技套井段PDC 鉆頭完鉆，經多年攻關實踐，建立了松遼地區深層直井、松遼地區深層水平井和塔東地區深井高效鉆頭序列，今后要大力推廣應用成熟鉆頭序列，同時針對地層特點開展國外高端個性化鉆頭的引進與試驗。

2.2.3 推廣應用提速工具

（1）直井方面：在松遼地區泉頭—登婁庫組地層，推廣應用液動旋沖工具，同時配套隨鉆堵漏工具，實現常規井段和漏失層提速目的。在松遼地區營城組、沙河子組及火石嶺組高研磨性地層、塔東地區黑被子下部夾層，推廣應用渦輪鉆具配合孕鑲金剛石鉆頭，提高行程鉆速。

（2）水平井方面：在松遼地區深層水平井推廣應用水力振蕩器和旋轉地質導向，減少水平井托壓現象，提高水平段井眼軌跡控制精度和機械鉆速。松遼地區深層水平井在液動旋沖工具、渦輪鉆具無法充分發揮提速潛力時應用液動錘，通過改變破巖方式實現提速目的。詳見表2。

表2 提速工具

2.2.4 強化鉆進參數和水力參數

針對不同尺寸、不同巖性、不同深度的井眼，有針對性地強化鉆進參數和水力參數。直井?215.9mm井段牙輪鉆頭鉆壓18～20t、泵壓20～22MPa；水平井?311mm 井 段 牙 輪 鉆 頭 鉆 壓16～20t、泵 壓20～22MPa；水平井水平段?215.9mm 牙輪鉆頭鉆壓12～15t、泵壓20～22MPa；保證鉆進排量，?311.2mm 井眼50～55L/s，?215.9mm井眼28～32L/s。

2.2.5 完善鉆井液體系，加強現場管理

針對抗高溫和井壁穩定等難題，推廣應用兩套鉆井液體系。

（1）應用低粘高切油包水鉆井液，該體系可抗200℃高溫，鉆井液井壁穩定、潤滑防卡能力強，井眼規則。

針對破碎帶完善低粘高切油包水鉆井液體系。該體系抗溫達200℃，抑制性強、井壁穩定、潤滑防卡能力強，井眼規則，已經廣泛應用于深層水平井，但是今年在汪深1-平2 井和汪深1-平3 井施工中鉆遇破碎帶，引起井壁剝落和漏失，針對該區塊破碎帶特點，優化了鉆井液體系配方，使用了GBW-1新型封堵材料，取得了良好效果。

（2）應用高性能水基鉆井液，該體系可在160℃高溫下，流變性良好，抑制性強、失水低，泥餅薄而韌，平均井徑擴大率與油基鉆井液相當。

為了降低深井鉆井液成本，對應用于中淺層水平井的高性能水基鉆井液體系進行了改進和完善，提高了抗高溫和防塌能力，室內進行增加無機鹽的抑制性評價實驗，進一步提高抑制能力，現在可以替代有機硅聚磺鉆井液體系。

完善區塊兩種鉆井液施工方案，細化單井施工方案，全面掌握臨井施工情況，加強現場鉆井液的配制、維護和處理，保證鉆井液性能穩定，滿足施工要求。

2.2.6 降低事故復雜

（1）嚴格執行鉆井設計和相關技術措施，應用成熟點的鉆完井技術和工具，杜絕違章操作，減少事故復雜發生。細化并形成了一整套包括鉆井液維護處理、劃眼，長短起下鉆等事故復雜預防技術措施，實現了制度嚴格化、施工程序化、操作規范化。

（2）結合不同區塊的地質特點，做好鉆進中易發生的復雜事故情況的前期調查，有針對性制定施工預案。

（3）加強防漏堵漏技術攻關，利用測井等資料分析區塊裂縫發育、破碎帶、斷層等狀況，掌握漏層特征，提高地層壓力預測準確性，明確安全鉆進密度窗口；應用延遲膨脹堵漏技術，提高隨鉆堵漏效率解決反復漏失的技術難題。

（4）強化井下工具及鉆具管理，合理確定鉆頭使用時間，按要求進行井下工具及鉆具探傷，減少工具及鉆具事故。

2.2.7 強化完井技術措施

加強完井方案論證，做好井眼凈化，堅持通井、正反劃眼、稠漿舉砂作業，尾管固井聲變后堅持刮管通徑作業；嚴格管串質量把關、杜絕不合格產品入井，使用高效套管密封脂、使用下套管扭矩監測技術，確保管串密封；加大新技術應用，推廣應用改進型懸掛器，應用帶封隔器尾管懸掛器。

2.2.8 固化施工模式，細化紙上鉆井方案

針對不同地層特點，規模化應用成熟配套技術，有針對性的優化鉆井方式，形成了鶯深、徐深、達深、深層水平井、塔東深層五個施工模式，并細化紙上鉆井方案。

2.2.9 加強井控管理工作

加強井控現場監督管理力度，規范現場井控設備安裝標準，強化開鉆檢查驗收。突出井控風險識別和控制，完善和落實井控技術措施。關鍵環節駐井監管，確保施工井控安全。

3 結論與認識

通過持續開展理論研究和技術攻關，并應用于現場示范，形成具有自主知識產權新理論、新技術、新產品、新產業，探索松遼盆地深層氣高效勘探開發方法，集成一套深層施工提速提效配套技術，提升松遼盆地深層井施工效率。