南堡3-35井难点及对策讲述.doc

南堡3-35井钻井难点分析及对策 李 军 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 （中原石油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，为区域钻井的提速增效创造了条件，具有一定的实用价值。 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。Ljun818@126.com 前言 南堡3-35井，是一口五段制三开预探井，设计斜深4464m，垂深 4250m。本井构造位置：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4464m。 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，通过在施工中反复试验、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，尤其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，底砾层研磨性强，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、井眼清洁困难，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，又要兼顾井漏，同时要求钻井液具有高温稳定性、强抑制性，还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 508 18 一开 444.5 0-323 339.7 320 地面-320 二开 311.1 323-3153 244.5 3150 1500-3150 三开 215.9 3153-4464 139.7 4461 2800-4461 3.2 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 主要岩性描述 第四系 平原组 312.00 303.00 粘土及散沙 上第三系 明化镇 2340.00 2028.00 灰色泥岩与灰黄色细砂岩互层；下部为大段棕红色、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 2910.00 570.00 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；下部砂砾岩发育，局部发育火成岩。 下第三系 东一 3210.00 300.00 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 3730.00 520.00 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。 下第三系 东三 4095.00 365.00 上部和下部为灰色、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 4250.00 155.00 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NgⅢ玄武岩和NgⅣ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钻头钻进几米牙齿就被磨光，单只牙轮钻头纯钻十几个小时，进尺100米左右钻头就会严重磨小，牙轮、轴承磨损都很严重，存在很