高古4井深井钻井技术探讨

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1、高古4井深井钻井技术探讨　　摘要：高古4井是一口设计井深达4980m的天然气深预探井，是历年来所钻的第三口深探井。其他两口探井（民深一井、临982井）虽然已经完井，但是在钻井过程中都出现了井下事故复杂，损失相当严重。文章对高古4井深井钻井技术进行了探讨。　　关键词：钻头；机械钻速；井控；钻井取心；深井钻井技术文献标识码：A　　中图分类号：P634文章编号：1009-2374（2016）22-0156-02DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.077　　高古4井位于

2、临清坳陷东部莘县凹陷中段西部斜坡带高古4鼻状构造的较高部位，是该区块最深的一口预探井，设计为四开井。三开Φ215.9mm的裸眼长达3000余m，而且下入Φ177.8mm生产套管，对我们是一个严峻的考验。高古4井设计井深4980m，完钻层位是下古生界的奥陶系八陡组。孔店组以上地层我们比较了解，属正常地层，进入中生界后至下古生界，复杂层位多、裸眼段长较长、下部地层倾角大等原因造成的井壁稳定性差、机械钻速低、易发生事故复杂等不利于正常钻井的因素，是本井钻井的重点和难点。同时本井因为井较深，我们在钻头的合理选

3、型、井身质量控制、井下事故复杂的预防、机械钻速的提高以及深井钻井取芯等方面都需要制定相关的钻井技术措施来确保该井的正常施工和完井。　　1钻井技术难点分析7　　（1）该井为深预探井，设计为四开井。安全把Ф177.8mm套管下到位，保证固井成功向我们提出了挑战；（2）该井下部地层倾角较大，使得井身质量控制难度大，容易超标；（3）该井提示在钻遇煤层要进行钻井取心，深井煤层取心收获率难以保证；（4）该井三开裸眼段较长，易产生事故复杂；（5）该井下部钻遇古生界，地层的可钻性很差，随之带来的是机械钻速较低，钻井周

4、期长；（6）井控工作是该井的重点，原始资料缺乏，地层压力状况不清，给该井的井控安全带来了隐患。　　2钻井中遇到的主要难题及解决办法　　2.1该井井身质量的控制　　2.1.1一开由于地层浅，地层疏松，采用牙轮钻头配塔式钻具组合。同时为了搞好防斜打直工作，随钻铤的增加逐渐提高钻压，保证井身质量。　　2.1.2二开用牙轮钻头配钟摆钻具组合，在钻铤吊打出套管鞋后视情况把钻压增加至正常钻压。　　2.1.3三开第一只钻头用牙轮钻头配双扶刚性钟摆钻具组合钻阻流环，在钻铤吊打出套管鞋后把钻压增加至正常钻压。　　为了提

5、高全井的机械钻速，起钻后可下入PDC　　钻头。　　井深超过3300m后为了保证井下安全，尽量简化钻具结构。　　为了搞好井下事故负责的预防工作，井深超过4000m后采用光钻铤组合。　　组合：Φ215.9mmPDC+Φ165mmDC×4柱+Φ127mmHWDP×5柱+Φ127mmDP。钻井措施根据所下入的钻头来确定。7　　2.1.4四开用光钻铤组合。　　组合：Φ149.2mmPDC+Φ105mmDC×3柱+Φ89mmDP。　　钻压：20～40kN；转速：60～70转/分；排量：8～10L/s。　　2.1.

6、5在该井井身质量的控制方面，我们主要是在上部先掌握主动权。严格执行技术措施及操作规程，用牙轮钻头配双扶刚性钟摆钻具组合，切实搞好防斜打直工作。在钻具组合中加入无磁钻铤，每钻进300m左右就及时检测井斜和方位。下部井段为了保证井下安全，提高全井机械钻速，减少事故复杂，用PDC钻头配9m单扶钻具组合，保证了该井上部的井身质量。同时，每次起钻投测电子多点，搞好井身轨迹跟踪。由于该井下部的地层倾角比较大，用常规的钻具组合满足不了甲方的需求。在2890～3240m井段，用无线随钻进行纠斜，保证了该井的井身质量。

7、经电测资料显示该井最大井斜6.36度，最大水平位移55.74m，井底闭合位移13.49m，属于优质井。　　2.2合理钻头选型，提高机械钻速　　该井和高古7井相比，全井机械钻速有了较大的提高。在开钻伊始，我们就对高古7井的资料进行了分析，找出了制约该区块机械钻速的各项因素，对症下药。在该井的上部井段，地层可钻性较好，现场用牙轮钻头可以提高机械钻速，最大限度地释放钻压。在下部井段，地层可钻性差，对于提高全井的机械钻速尤为重要。高古7井主要是采用牙轮钻头，致使机械钻速较低，在高古4井，现场主要采用上海中曼金

8、刚石钻头生产的PDC钻头来提高全井的机械钻速，同时也最大限度地保证了井下安全，减少了事故复杂。7　　在三开下部地层主要以PDC钻头来提高机械钻速。PDC钻头入井前保证井底清洁，不得有落物。下钻至裸眼井段控制下放速度，若遇阻必须进行划眼时，以额定排量缓慢低扭矩划眼。下钻离井底50～60m开泵划眼至井底，严禁一次下到底。到底后先用低转速、低钻压进行井底造型0.5～1m，再逐渐将钻压加至正常钻进最佳值。在钻遇高研磨性或硬砂泥岩时，降低转速以延长钻头使用寿命。在