塔河油田12区超深井快速钻井技术.docx

第38卷第3期2010年5月

石油PETROLEUM

钻探DRILLING

技术

TECHNIQUES

Vol.38No.3May,2010

863计划专栏?doi:10.3969/j.issn.1001-0890.2010.03.004塔河油田12区超深井快速钻井技术

王成岭1李作宾2蒋金宝1杜文军3王甲昌1王德成3

(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：1001-0890(2010)03-0017-05

塔河油田储层埋藏较深，随着超深井数量不断增多，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，因此，提高超深井钻井速度就成为实现塔河油田快速高效勘探开发的关键。为此，在塔河油田超深井施工中，应用了中上部防阻卡技术、复合钻井技术、井壁稳定技术和深部防斜打快技术等，使钻井速度得到了较大提高，从而提高了钻井效率。

1钻井难点

塔河油田钻遇地层主要为第四系、第三系、白垩系、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[1]。由于钻遇的地层类型较多、岩性复杂，钻井过程中主要存在以下难题[2-3]:

1.1中上部阻卡严重

中上部钻遇的地层成岩性较差、欠压实、胶结疏松、渗透性强。地层岩性多为砂泥岩互层，泥岩中的黏土矿物以伊利石和绿泥石为主，不易水化膨胀，但易分散[4]。上部井眼较大，可钻性好，在钻进过程中易形成厚而黏的虚泥饼造成“缩径”和起下钻严重阻卡。如在TK1283井二开1206.00～1609.00m、

1437.37～1724.432289.43～3297.274326.78～4556.87

m、1868.22～2068.81m、m、2999.87～3402.95m、m等井段有明显的遇阻现象。

1.2三叠系、石炭系易扩径，二叠系易漏失和坍塌

岩性为火成岩、玄武岩和硬脆性泥页岩，在钻井过程中井壁稳定性差，易坍塌掉块，造成卡钻事故和井径扩大[5-7]。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

井段/m

岩性

高岭石

黏土矿物含量，%

伊/蒙混层

蒙脱石含量，%

绿泥石

伊利石

4596～4610

灰色泥岩岩屑

13

17

35

35

40

4923～4929

灰色泥岩岩屑

12

13

25

50

45

5075～5085

灰色泥岩岩屑

11

11

21

57

55

地层的黏土矿物衍射分析结果。

从表1可以看出，黏土矿物以伊/蒙混层和伊利石为主，随着井深的增加伊/蒙混层含量增大，且混层比也增大，而伊利石、绿泥石和高岭石含量随之降低。蒙脱石是产生吸水膨胀的基础物质，伊利石遇水产生分散，从而造成该地层易水化分散、剥落掉块。

利用测井资料分析模拟其该井段的压力剖面发

收稿日期：2009-02-03;改回日期：2010-03-22

基金项目：国家高技术研究发展计划(863”计划)项目“提高超深井钻井速度及安全钻井技术研究(编号：2006AA06A109-7)部分研究内容

作者简介：王成岭(1976-·),男，山东菏泽人，1998年毕业于山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士学位，主要从事钻井工艺研究。

联系方式：(0393)4899970,zjywcl2008@163.com

·18·石油钻探技术2010年5月

现，三叠系、石炭系地层存在着较高的坍塌压力，远高于孔隙压力。表2为T401井的孔隙压力和坍塌压力数据。

表2T401井孔隙压