南堡3-35井难点分析及对策

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1、南堡3-35井钻井难点分析及对策中原油田钻井二公司工程技术服务大队钻井工艺室南堡3-35井钻井难点分析及对策李军（中原石汕工程有限公司钻井二公司）摘要:介绍了中原油田冀东项目在南堡3-2平台施工的NP3-35井钻井过程中遇到的各种复杂情况，针对钻井出现的井漏.井塌.断钻具.二氧化碳污染等复杂情况，分析了该区块施工难点以及复杂情况发生的主观和可观原因，通过在生产过程中总结，实践，再总结，制定出解决问题的方法和技术要点；通过现场应用，形成了一套适合该区块安全钻进的技术方案，以及解决各种技术难题的措施，给以后钻井施工提供了参考依据和技术支持，为区域钻井的提速増效创造了条件，具有一定的实

2、用价值。关键词：井塌井漏钻头玄武岩底砾岩钻井液氯化钾聚胺作者简介：李军，2007年毕业于中国石油大学石油工程专业，工程师。Ijun818@126.com刖S南堡3-35井，是一口五段制三开预探井，设计斜深4464m,垂深4250m。木井构造位置：黄骅坳陷南堡凹陷南堡3号构造南堡3-80断块东高点。地理位置：河北省唐山市南堡开发区南堡乡曹妃甸工业园区内。施工目的是：预探南堡3-80断块高部位东三段和沙一段含油气情况，兼探明化镇组、馆陶组和东一段。目的层位：东三、沙一；完钻层位沙一,实际完钻井深4464mo由于该区块施工的井队都出现不同程度的漏失、井塌等复杂情况，为了加快钻井速度、优

3、质钻井、预防复杂情况发生，我们针对各种难题展开技术攻关，通过在施工小反复试验、研究、分析、验证。总结出了一套行之有效的适合该地区的钻井技术，为该区块的持续开发提供了强有力的技术支撑。2技术难点（1）该井钻穿地层多，井漏现象普遍，井壁稳定问题突出，尤具东二段漏层多并且有多套断层，严重井漏可能引起井塌，施工风险大。（2）在馆陶组下部钻遇玄武岩和底砾层，钻玄武岩易发生井漏、垮塌，底砾层研濟性强，钻头、钻具磨损严重。（3）该井采用5段制设计，降斜段PDC钻头定向托压现象明显、井眼清洁怵

4、难，稳斜段长，轨迹控制困难。刺钻具、断钻具频繁发生。(4)泥岩段长，泥质含量高，钻时慢，对钻井提速带来

5、很大的困难。而且，泥岩段会发生周期性坍塌。(5)对钻井液性能要求高，密度窗口窄，既要防止井塌，乂要兼顾井漏，同时要求钻井液具有高温稳定性、强抑制性，述会不同程度的受二氧化碳的污染。3井身结构及地质分层3.1井身结构表1井身结构开钻次数钻头尺寸(mm)井段(m)套管尺寸(mm)套管下深(m)封固井段(m)导管50818一开444.50-323339.7320地ffl-320二开311.1323-3153244.531501500-3150三开215.93153-4464139.744612800-44613.2地层及岩性描述表2地层及岩性描述地质时代层位底界深度m层厚m主耍岩性描述

6、第四系平原组312.00303.00粘土及散沙上第三系明化镇2340.002028.00灰色泥岩与灰黄色细砂岩互层；下部为人段棕红色、绿灰色泥岩，夹中、薄层浅灰色细砂岩、浅灰色粉砂岩、泥质砂岩；底部为一套较稳定泥岩段上第三系馆陶2910.00570.00上部灰色、灰白色砂岩、砂砾岩与灰绿色、棕红色泥岩不等厚互层；中部为灰白色细砂岩；F部砂砾岩发育，局部发育火成岩。下第三系东一3210.0()300.00为厚层、中厚层灰白、浅灰色细砂岩、砂砾岩及灰色、灰绿色泥岩不等厚互层。下第三系东二3730.00520.00上部为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹浅灰色细砂岩、粉砂岩，中部砂岩较发育

7、。下第三系东三4095.00365.00匕部和下部为灰色、深灰色泥岩夹薄层灰色细砂岩、粉砂岩，中下部砂岩集中发育。下第三系沙一4250.0()155.00上部为灰色、深灰色砂砾岩及含砾不等粒砂岩，下部以灰色、深灰色泥岩为主，夹薄层细砂岩和粉砂岩，局部含灰。4复杂情况及预防处理4.1玄武岩与底砾层4.1.1复杂情况本设计井Nglll玄武岩和NglV底砾岩（垂深2650〜2910m）发育。岩屑为大块的砾岩、砂砾岩，岩性坚硬，研磨性强（如图1）。该岩层对钻头及钻具的磨损非常严重，PDC钻头钻进儿米牙齿就被磨光，单只才轮钻头纯钻十儿个小时，进尺100米左右钻头就会严重濟小，牙轮、轴承磨损

8、都很严重，存在很大的掉牙轮风险（如图2）,该井起岀的钻头，牙齿磨光，油杯挡圈磨掉，三个油杯全部掉到井里。而且钻该岩层时容易发生井壁垮塌，严重时造成填井侧钻。图1底砾岩图2磨小的钻头4.1.2原因分析玄武岩和底砾岩层岩性硬度大，PDC钻头容易崩齿，崩齿后刀翼很快就被磨光，因此,PDC钻头不适合钻该地层；该井段又是稳斜段，为了控制井眼轨迹，一般采用的钻具结构分轮钻头加双扶螺杆，这样，由于钻头的高速旋转，钻砾岩层造成先期损坏，寿命大大缩短。另外，底砾岩层胶结性差，砾岩颗粒间孔隙度大，导