塔河油田12区超深井快速钻井技术

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1、第38卷第3期石油钻探技术Vo1．38NO．32O10年5月PETROlEUMDRIIIINGFECHNIQUESMay．2010“863”计划专栏塔河油田12区超深井快速钻井技术王成岭李作宾蒋金宝杜文军。王甲昌王德成。(1．中原石油勘探局钻井工程技术研究院，河南濮阳457001；2．中国石化国际石油勘探开发公司，北京100191；3．中原石油勘探局中原塔里木钻井公司，新疆库尔勒841000)摘要：对塔河油田深井钻井中存在的中上部起下钻严重阻卡，三叠系、二叠系和石炭系地层井壁稳定性差，及深部地层机械钻速低、易斜等技术难题进行了详细分析，并提出了相应的技术措施，例如应用中上

2、部防阻卡技术，螺杆复合钻井技术，井壁稳定技术和深部防斜打快技术等。在塔河油田十余口超深井的现场应用表明，该技术措施有效解决了中上部严重阻卡的问题，钻井提速效果显著，平均机械钻速提高了22．7，钻井周期缩短了15．5。关键词：防卡；复合钻井；井眼稳定；防斜打快；塔河油田中图分类号：TE245文献标识码：A文章编号：1O。卜0890(201O)O3—0017-05塔河油田储层埋藏较深，随着超深井数量不断1．1中上部阻卡严重增多，所钻地层岩性越来越复杂，钻井施工难度也不断加大，钻井速度影响着整个油田的勘探开发速度，中上部钻遇的地层成岩性较差、欠压实、胶结疏因此，提高超深井钻井速

3、度就成为实现塔河油田快松、渗透性强。地层岩性多为砂泥岩互层，泥岩中的速高效勘探开发的关键。为此，在塔河油田超深井黏土矿物以伊利石和绿泥石为主，不易水化膨胀，但施工中，应用了中上部防阻卡技术、复合钻井技术、易分散l4]。上部井眼较大，可钻性好，在钻进过程中井壁稳定技术和深部防斜打快技术等，使钻井速度易形成厚而黏的虚泥饼造成“缩径”和起下钻严重阻得到了较大提高，从而提高了钻井效率。卡。如在TK1283井二开1206．00～1609．00m、1437．37～1724．43m、1868．22～2068．81ITI、1钻井难点2289．43～3297．27ITI、2999．87～3

4、402．95ITI、4326．78～4556．87m等井段有明显的遇阻现象。塔河油田钻遇地层主要为第四系、第三系、白1．2三叠系、石炭系易扩径，二叠系易漏失和坍塌垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系和震旦系等Ⅲ。由于钻遇的岩性为火成岩、玄武岩和硬脆性泥页岩，在钻井地层类型较多、岩性复杂，钻井过程中主要存在以过程中井壁稳定性差，易坍塌掉块，造成卡钻事故和下难题一：井径扩大[5。]。表1为塔河地区二叠系、石炭系部分表1T401井黏土矿物x_射线衍射分析结果地层的黏土矿物衍射分析结果。收稿日期：2009—02—03；改回日期：20lO—O3—22

5、从表1可以看出，黏土矿物以伊／蒙混层和伊利基金项目：国家高技术研究发展计划(“863”计划)项目“提高超石为主，随着井深的增加伊／蒙混层含量增大，且混层深井钻井速度及安全钻井技术研究”(编号：2006AA06A1097)部分研究内容比也增大，而伊利石、绿泥石和高岭石含量随之降低。作者简介：王成岭(1976)。男，山东菏泽人，】998年毕业于山蒙脱石是产生吸水膨胀的基础物质，伊利石遇水产生东科技大学机电工程专业，2008年获西南石油大学机电工程专业硕分散，从而造成该地层易水化分散、剥落掉块。士学位．主要从事钻井工艺研究。利用测井资料分析模拟其该井段的压力剖面发联系方式：(0

6、393)4899970，zjywc12008@l63．COI1]石油钻探技术现，三叠系、石炭系地层存在着较高的坍塌压力，远塔河油田三叠系、石炭系地层存在纵横交错高于孔隙压力。表2为T401井的孔隙压力和坍塌的微裂隙，钻井液滤液侵入后造成岩石的结构强压力数据。度降低，坍塌压力升高。从TH12509井井壁掉表2T401井孑L隙压力和坍塌压力数据落的岩块可以明显看出岩石带有微裂隙，如图1所示。综上所述，塔河地区的井壁失稳机理可归结为：岩石含有微裂缝，钻井液滤液侵入后会造成岩石的结构强度降低，坍塌压力升高；伊／蒙混层比高，导致吸水不均匀，岩石内部产生膨胀应力；坍塌压力明显从表2可

7、明显看出，坍塌压力高于孔隙压力。高于孔隙压力。图1TH12509井岩屑照片进200300m短起下钻一次；钻速慢时，如果24h1．3深部地层机械钻速低，易发生井斜进尺不到200m，每天短起下钻一次。塔河地区深部地层可钻性差，机械钻速低。如3)使用高效固控设备，保证钻井液清洁。增大TK1239井四开井段(5811．2～6482．0m)共用钻头固控设备清除钻屑固相的效率，是保证井下正常的7只，平均机械钻速为0．99m／h。6136．31～6184．18基础，而地面固控设备的高效运转，最大程度地清除m井段，平均机械钻速为0．46m／h