韩城煤层气井优快钻进的实践与认识.pdf

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1、磷协第31卷第2期GEOLOGYOFSHAANXI2013年12月文章编号：1001--6996(2013)O2—0086—o4韩城煤层气井优快钻进的实践与认识南峰，崔崇斌(陕西省地矿局综合地质大队，渭南714000)摘要：文中结合韩城煤层气井钻探施工地层实际，探讨了钻头的选型、泥浆的调配，以及钻探过程中的注意事项，为同类工程施工提供参考资料。关键词：煤层气；钻井；钻头；泥浆中图分类号：P618．11／TE242文献标识码：B1序言韩城煤层气井田位于以韩城市板桥乡为中心的广大区域，探明可采面积大，气量丰富，开采煤层气既能获得优质清洁能源，又为后续煤矿工

2、作消除事故隐患。中石油煤层气分公司为加快区域的煤层气开发步伐引入市场竞争机制，大量钻井施工单位纷纷加入，在此情况下井队优快钻井将为实现经济效益的增长和持续有效较快发展创造有利条件。气田区域地质构造位置属鄂尔多斯盆地伊陕斜坡与渭北隆起交接带，局部隆起与断裂构造发育。区域内地层发育自上而下依次为新生界第四系，古生界二叠系孙家沟组、上石盒子组、下石盒子组、山西组，石炭系太原组、本溪组，奥陶系峰峰组，含气目的层为山西组3#煤、太原组5煤、1l煤，完钻层位为11煤以下45—60rn奥陶系峰峰组上部。2钻井技术难点(1)由于黄土层裂缝及黄土层与石板层界面的存在，造

3、成表层井段易斜。(2)井漏发生频繁，几乎所有井都发生从上至下不同井段，不同程度的漏失，主要漏失层为地表黄土层和二叠系的孙家沟组、上、下石盒子组，漏失性质大部分为有进无出，堵漏施工困难，钻井施工周期加长。(3)地层可钻性差，泥岩坚硬，砂岩研磨性高，机械钻速低，钻头选型难，PDC钻头只能在有限的井段使用，牙轮钻头易断齿、磨损保径、使用寿命短，因而制约了全井机械钻速的提高。(4)由于地层硬度大、含砾石层位多等地质原因，在钻进中蹩、跳严重，钻铤易发生收稿日期：2O13—1O—04作者简介：南峰，男，34岁，钻探工程专业工程师，从事钻探工程的技术和生产管理工作。

4、第2期南峰等：韩城煤层气井优快钻进的实践与认识87疲劳破坏，钻铤事故发生频率高。(5)山西、太原组煤层井段易发生坍塌、掉块，形成大肚子井段。(6)地质设计要求采用优质钻井液，体系转换及堵漏工作必须在目的层上石盒子组之前完成。3钻井技术对策1．1做好表层防斜打直工作主要技术措施是：保证设备安装质量，开孔钻进时钻铤未接完前必须吊打，特别在黄土层与石板层的过度带做好吊打防斜，坚决不留后患。1．2做好防漏堵漏工作．(1)一开钻进黄土层采取小排量低泵压参数，如出现漏失立即组织堵漏，防止越漏越大。堵漏采用麦草秸、锯末、复合堵漏剂进行封堵，必要时采用胶泥、麦草秸充填

5、挤压方式封堵，均可取得满意效果。(2)二开钻进堵漏前先判断漏失层性质。漏失层性质包括漏层位置、漏失通道的开口尺寸、漏层压力和漏失严重度等几个方面。漏层性质判断必须结合各地层岩性、地层的压力梯度、邻井的井漏情况(漏失深度、漏速、漏失强度)等多项参数综合分析判断。(3)堵漏的原则有。①任何种类的堵漏材料都必须有效进入漏失地层的大小孔隙裂缝；②不管在较低或较高的压力条件下都能形成有效的封堵；③最后堵塞强度足以承受井筒液柱压力，当钻进、起下钻或下套管时其封闭堵塞必须经受住负压或正压的冲击；④堵漏思路要清楚，避免打消耗战或持久战；⑤避免堵漏后依靠稠浆钻进的假堵，

6、影响正常钻进机械钻速；⑥对井内液面大于200m、放空段大、位置明确的漏层如注水泥3次以上形不成水泥塞的漏失层建议采用清水强钻或下套管封堵。(4)二开钻进桥接堵漏工艺。①优选堵漏材料的材质、级配和浓度；②先采用封堵小尺寸缝隙的桥堵剂配制堵漏稠浆送人井内堵漏；③如果未恢复循环可根据第一次堵漏情况判断漏层缝隙为第二次桥堵剂尺寸的选择提供依据。如此采用两步法桥堵可在很大程度上解决漏失量大、堵漏成功率低的问题，消除假堵不留后患。(5)深部漏失层位往往有地下水活动，针对此型漏失的复杂性可采用多种堵漏工艺配合使用，如化学胶凝剂挤压堵漏配合注速凝水泥浆堵漏等。3．3选

7、好钻井液体系二开钻进开始即选用低密度、低固相聚合物钻井液，使用大分子聚合物处理剂(如FA一367、PMHA、KPAM)作为强包被剂，对分散性强的岩屑有良好的抑制包被效果，体系中不用分散剂，配合长循环槽、大池沉淀，确保钻井液低固相特征，进入目的层可减少聚合物用量转换、轻泥浆配合加人一定量的屏蔽暂堵剂实现对气层的保护。3．4优选好钻头系列二开后首先选用PDC钻头，山西组以下地层采用H537至H617G牙轮钻头的方案。(1)使用PDC钻头注意事项。①井底必须干净确保无金属类坚硬落物；②上钻台和下井应防止碰坏复合片切削齿；③钻头下放至井底应提前开泵冲洗井底，以

8、防喷嘴被堵或泥包陕西地质第31卷钻头；④确认钻头接触井底后，采用60r／min左右转速和10K