中國石化深井鉆井主要技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策.doc

中國石化深井鉆井主要技術(shù)難點(diǎn)及對(duì)策.txt對(duì)的時(shí)間遇見對(duì)的人是一生幸福；對(duì)的時(shí)間遇見錯(cuò)的人是一場心傷；錯(cuò)的時(shí)間遇見對(duì)的人是一段荒唐；錯(cuò)的時(shí)間遇見錯(cuò)的人是一聲嘆息。 本文由wssxy_04貢獻(xiàn) pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 第 卷第 期 年 月 石 油 鉆 探 技 術(shù) , 叫 深 井超 深 井 專 題 卜 中國 石 化 深 井 鉆 井 主 要 技 術(shù)難 點(diǎn) 及 對(duì) 策 劉汝 山 中 國 石 化集 團(tuán) 公 司 油 田 企 業(yè) 經(jīng) 營 管 理 部 北 京 , 朱德 武 , 中 國 石 化 石 油 勘探 開 發(fā) 研 究 院德 州 石 油 鉆 井 研 究 所 山 東德 州 摘 雜 , 要 中國 石 化 集 團(tuán) 公 司 深 井主 要 分 布 在 西 部 探 區(qū) 和 南 方 海 相 油 氣 探 區(qū) 。 , 由 于儲(chǔ) 層 埋 藏深 , 地 質(zhì) 情況 非 常復(fù) 、 鉆 井 過 程 中存 在 很 多技 術(shù) 難 題 、 從 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 、 、 鹽 膏 層 鉆 井技 術(shù) 、 山 前 高陡 構(gòu) 造 防 料 打 快技 術(shù) 、 南 方 海相 , 地層 防漏 堵漏技術(shù) 提 高硬 地 層 鉆 井 速 度 技 術(shù) , 高壓 含 硫 氣 井 井控 技 術(shù) , 。 個(gè) 方 面 詳 細(xì) 介 紹 了 深 井 鉆 井技 術(shù) 難 點(diǎn) 同時(shí) 、 結(jié) 合 國 內(nèi) 外 的 成 功 實(shí)踐 提 出 了 相 應(yīng) 的技 術(shù) 對(duì) 策 井 身結(jié) 構(gòu) 鹽 膏層 這 對(duì) 于 提 高 深 井 工 程 設(shè) 計(jì) 的 準(zhǔn) 確 性 與 科 學(xué)性 堵漏 提 高 深 井 鉆 井速 度 加決 中 國 石 化 深 部 油 氣勘 探 開 發(fā) 具 有 重 要 的 意 義 關(guān)鍵詞 深 井鉆 井 井斜 控 制 機(jī)械 鉆 速 一 一 中圖 分 類號(hào) 文 獻(xiàn)標(biāo)識(shí) 碼 文 章編 號(hào) 、 一 中 國石 化 西 部 探 區(qū) 深 井 主 要 位 于 塔 里 木 盆 地 準(zhǔn) 、 塔里木盆地 陡 層 、 、 準(zhǔn)噶爾盆地 山前 構(gòu)造具有地層 、 、 、 噶 爾 盆地 及 河 西 走 廊 地 區(qū) 的 六 盤 山 盆 地 塔河 、 、 , 其 中準(zhǔn) 西 、 孔 雀 河 是深 井 鉆 井 重 點(diǎn) 區(qū) 塊 、 南 方 海 相 油 氣勘 、 、 、 、 碎 的特 點(diǎn) 還 有 復(fù) 合 鹽 膏 層 巨 厚 泥 頁 巖 煤 異 常高 低 壓 鹽 水 層 異 常 高 壓 低 滲 地 層 等 , , 、 探區(qū) 包 括 川 、 蘇 浙 贛 湘 黔 區(qū) 其 中深 井 鉆 井 主 要 位 于 滇 黔 桂 滇等 個(gè) 省市 桂 地 區(qū) 川 西 地 區(qū) 川 東 地 區(qū) 鄂 西 渝 東 地 區(qū) 等川 , 、 、 。 渝 、 鄂 、 皖 、 、 鉆 井 中易 發(fā) 生 井 壁 失 穩(wěn) 井斜 。 、 卡鉆 、 井漏 、 井噴等 , 鉆 井 事 故或 井 下 復(fù)雜 情 況 壓 且 壓 力 系統(tǒng) 復(fù)雜 發(fā)育 。 川 西地 區(qū)深層 天 然 氣 井 縱 向上 氣 層 眾 多 , 高 這些 探 區(qū) 是 中 國 石 化 集 團(tuán)公 司 的重 大 戰(zhàn) 略 區(qū) 塊 復(fù) 雜 地 質(zhì) 條 件 給 深 井 鉆 井 帶 來 很 多難 題 可參考 資料 少 , , 但是 構(gòu) 造 高點(diǎn) 部 位 和 斷 層 附 近 裂縫 較 , 新 區(qū)探井地層壓力 、 坍塌 壓 , 川東北地區(qū)深井地層易漏失 可鉆性差 , 陸相地層 硬 , 力 等重要 地 質(zhì)參數(shù) 很難 確 定 且地層 坍塌 嚴(yán)重 上部地層破碎 一 。 常規(guī) 井 身結(jié) 構(gòu) 系 列 不 能 滿 足 預(yù) 探 井 需 要 現(xiàn) 在 開 眼 尺 寸偏 大 有 留有 余 地 很 多 地 區(qū) 存 在 多 層 厚 鹽 膏層 西部地 區(qū) 第三 系 巨 厚 河 道 沙 、 表 滇黔桂 地 區(qū) 儲(chǔ) 層 主 要 是 碳 酸 鹽 巖 裂 縫 性 地 層 地層傾角大 層 壓 力 系數(shù) 。 , , 完井 井 眼 尺 寸偏 小 , 套 管設(shè) 計(jì) 沒 , 裂縫 發(fā)育 不一致 , , 斷層 多 氣 , 縱 水 向產(chǎn) 氣層 達(dá) 十 多 個(gè) 巨厚礫石互層 , 一 個(gè) 構(gòu) 造 內(nèi)縱 向 產(chǎn) 層 、 構(gòu) 成 多壓 力 系 統(tǒng) , 鉆 進(jìn) 困難 漏 、 南方海相硬地層鉆井速度低 造成噴 、 深 井 井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 中存 在 一 些 不 確 定 因 素 不 確定 性 體現(xiàn) 在 工 程 地 質(zhì) 設(shè)計(jì) 的不 確 定 性 和井 身 , 同一 裸 眼 井 段 出現(xiàn) 多套 壓 力 體 系 , 坍 塌 同層 防漏 堵 漏 及 井 控 難 高陡構(gòu) 造 帶 等 復(fù) 雜 地 層 鉆 井 過 程 中易 井 斜 小 間隙 、 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 過 程 中 的不 確 定 性 、 井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的不 確 定 , 性 是 由地 質(zhì) 設(shè) 計(jì) 的 不 確 定 性 決 定 的 深 探 井 鉆 井 工 程 的技 術(shù) 難 點(diǎn) , 這 是 深探井 和超 地層產(chǎn)狀 和 鉆速低 長 封 固段 固 井 。 不 確定 性 可 以概 括 為 以 , 高 壓 防 氣竄 固 井 、 下幾個(gè)方面 地層壓力預(yù)測(cè)不準(zhǔn) 防硫 化 氫 和 套管 防 磨 海 相地 層 防漏 堵 漏 , 、 巖性 預(yù)測(cè)不準(zhǔn) 鹽 膏層 鉆 井 , 、 地層分層 深度 和完井深度預(yù)測(cè)不 筆 者 主 要 針 對(duì) 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 南方 準(zhǔn) 。 高 壓 含 硫 氣 井 井控 技 術(shù) 等 問 題 進(jìn) 行 了 探 討 并 給 出 了 相 應(yīng) 的技 術(shù) 對(duì) 策 對(duì) 加 快 中 國 石 化 集 團(tuán)公 司深 部 油 氣 勘 探 開 發(fā) 具 有 一 定 的指 導(dǎo) 意 義 。 收 稿 日期 一 一 井 身 結(jié)構(gòu) 設(shè) 計(jì) 技 術(shù) 技 術(shù)難點(diǎn)分 析 深 井 地 質(zhì) 條件 復(fù) 雜 甚 金項(xiàng) 目 中 國 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司科 研 攻 關(guān) 項(xiàng) 目 編 號(hào) 作者 簡介 劉 汝 山 利 石 油 學(xué)校 、 , 一 , 男 , 山 東壽光 人 , 年畢業(yè) 于勝 , , 年畢 業(yè) 于 石 油 大 學(xué) 華 東 石 油 工 程 專 業(yè) 副 主 任 系本 刊 編 委 。 目 的層 埋 藏 深 、 地 震 分 辨低 。 地層 巖性 變化 教授 級(jí) 高 工 。 地層 壓 力 預(yù)測(cè) 及 檢測(cè) 準(zhǔn) 確性 差 聯(lián) 系 電話 第 卷第 期 劉 汝 山 等 中國 石 化 深 井鉆 井 主 要技 術(shù) 難 點(diǎn) 及 對(duì) 策 常規(guī) 井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 難 以 滿 足 復(fù) 雜 深 井 的 要 求 常 規(guī) 井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 法 是 自下 而 上 逐 層 確 定 每 層 套 管 的下 人 深 度 準(zhǔn)確程度 因此 , 。 對(duì) 同 時(shí) 存 在 多 套 壓 力 系統(tǒng) 的地 層 口 特 別是 雙 廟地 區(qū) 雷 , 坡 、 , 嘉陵江 段 、 段地層 易漏失 、 在井身結(jié)構(gòu) , , 其 合 理 性 取 決 于 對(duì) 地 層 特 性 了解 的 , 限定 的 范 圍 內(nèi) 寸 不 增 加 套 管層 數(shù) , 不 增 大 上 部 套 管尺 但 由于 對(duì) 深 探 井地 層 了解 不 充 分 , , 常常因 。 不 增 加 套 管下 深 , 可 試 驗(yàn) 應(yīng) 用 膨脹 管技 術(shù) , , 提 井 下 復(fù)雜 問 題 而 提 前 下 套 管 層 次儲(chǔ) 備 , 導(dǎo)致下 一 步鉆井 困難 前 封 隔 易漏 層 段 或其 它 復(fù) 雜 井段 頭鉆 進(jìn) 鉆 過 該井段 后 , 然后 使用 原尺 寸鉆 。 、 要 提 高深 井 鉆 井 成 功 率 , 。 就 必 須 有 足 夠 的套 管 用 下 一 層 套 管將 其 封 固 以 便一 旦 鉆遇 未 預(yù) 料 到 的復(fù)雜層位 時(shí)能夠 滇黔桂 海 相 碳 酸 鹽 巖 地 層 要 根 據(jù) 鉆 井 目的 地質(zhì)條件 確定 井 身結(jié) 構(gòu) , 及 時(shí)封 隔 并 能繼 續(xù) 鉆進(jìn) 列 所 提 供 的套 管 層 次 有 限 因此 , 目前 國 內(nèi)現(xiàn) 行 套 管 鉆 頭 系 只有 , 并參 照 地 區(qū) 鉆 井 經(jīng) 驗(yàn) 及 鄰井 的鉆 井 實(shí)踐 來 同時(shí)考 慮垮 塌層 。 、 , 層 技 術(shù) 套 管川 , 鹽 巖層 、 石膏層 、 在 深 井 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 時(shí) , , 上 部 大尺 寸套 管應(yīng) 盡 。 煤層 、 易 斜 井 段 和 各 層 段 的壓 力 系數(shù) 及 鉆 井 成 本 等 確 對(duì) 兩個(gè) 區(qū) 域 性垮 塌層 采取必封 。 量下深一些 次儲(chǔ) 備 以 便 在 鉆進(jìn) 下 部地 層 時(shí) 有 一 定 的 套 管 層 定 套管層 次和下人深度 侏羅 , 并在一定 程度上增 大完井井 眼尺 寸 采 用 多 種 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 法 系 自流 井 組 地 層 和 二 疊 系 龍 潭 組 煤 層 止 因垮 塌 而 出現(xiàn)井 下 復(fù)雜情 況 層 壓力系數(shù) 層 的井 , 防 地 技術(shù) 對(duì) 策 巨 厚泥 頁巖條 件下 深 探 井井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì)方 法 對(duì) 井 下情 況 清楚 、 , 以內(nèi) , , 以 須 家河 火 雷 口 坡 為 主 要 目的 又 。 采用 爭 小 爭 件 下 井 身結(jié) 構(gòu) 的設(shè) 計(jì) 必 須 考慮 坍 塌 壓 力 巨 厚 泥 頁 巖 放 在 同一 壓 力 體 系 內(nèi) , 考 慮 坍 塌 壓 力 的 三 套 壓 力 體 系法 。 巨 厚泥頁 巖條 , 的簡化井身結(jié) 構(gòu) 以提高鉆井 速度 因?yàn)?此 時(shí) 的 , 地 層 坍 塌 壓 力 大 于 或 接 近 地 層 的孔 隙 壓 力 盡 可 能把 鹽 膏層 鉆 井技 術(shù) 鉆 井難點(diǎn) 分 析 鹽膏層 鉆 井 完 井 復(fù) 雜 情 況 和 井 下 事 故 形 態(tài) 可 用 “ 在 用 高密度 鉆井 液 。 鉆穿該段泥 頁巖后 極 限壓 力 法 廣 , 。 , 必須 下 技 術(shù) 套管 封 隔 巨 厚 鹽 巖 層 條 件 下 的井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 法 塔 里木盆地復(fù)合鹽 巖層 分 布范 圍較 , , 溶 、 縮 。 、 塌 、 脹 , 、 漏 、 卡 、 噴 、 損 ” 八個(gè)字來形 、 容田 形成 從起 因和 后 果 相 結(jié) 合來 看 , , 主要 是 兩個(gè) 方 面 , 埋 藏較 深 。 正 常 條件 下 鹽 膏 層 蠕 動(dòng) 的 最 大 壓 力 接 , 一是鹽膏層 蠕變 “ 近 于 上 覆地 層 壓 力 應(yīng) 力 的影 響 面 。 同 時(shí)要 考 慮 地 層 的各 向異 性 和 地 大肚子 ” 造 成 井 壁 失 穩(wěn) 引起 卡 鉆 縮 徑 或 井 眼 或 井 眼 坍 塌 二 是 固井 質(zhì) 量 差 , 。 、 鉆井工程設(shè)計(jì)考慮三套壓力剖面 、 、 即地 層孔 隙 壓 力 地層破裂壓力及上覆地層壓力剖 、 套管受 高應(yīng) 力 非 均 勻 載 荷 的作 用 導(dǎo) 致 變 形 或擠 毀 鹽膏層鉆 井難 點(diǎn) 主 要 包 括 鹽 膏層埋 藏深 溫度 高 、 必封點(diǎn) , 套 管鞋 位置 , 坍塌 壓力 、 套管強(qiáng)度 。 成分復(fù)雜 蠕動(dòng)壓 力 預(yù) 測(cè) 和 分 析難 度 大 鹽膏層井段井 眼穩(wěn)定 固井 質(zhì) 量 差 。 計(jì) 算 等非均 勻 載荷 壓 力 考 慮 適 當(dāng)延 長 這 樣 技 術(shù) 套 管 的下 深 將 鉆 井 液 密度設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 確 性 差 性差 鹽 膏層 井 段套 損 嚴(yán) 重 從 工程角度有 可 能增加一層技術(shù)套管 , 這 種 井 身 結(jié) 構(gòu) 的設(shè) 計(jì) 方 法 必 須 考 慮 鹽 巖 層 的蠕 動(dòng) 鉆井技術(shù)對(duì)策 建立蠕變模 型 化 規(guī) 律川 。 速 度 與縮 徑 率 的影 響 系 , 優(yōu) 點(diǎn) 是 首 先 封 隔 了多 套 壓 力 體 , , 研究井壁鹽膏巖蠕變壓力變 、 其 次 是 避 免 了 鉆 井 過 程 中 的套 管 變 形 。 第 三 是考 鹽膏層 礦物組 分 、 含 量 及 理 化 特 性 的分 析 。 慮 鹽 層 以 下 鉆 井 工 程 的需 要 一綜合法 巖 、 。 研究 , , 可 為鉆井液 。 水 泥 漿體系 的優(yōu) 選 奠定基 礎(chǔ) , 分 山前 構(gòu)造 帶 地 層 條 件 下 的井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 方 法 析鹽 膏巖蠕 變特性 變本構(gòu)關(guān) 系 溫 度下 , , 得 出適 合 于 數(shù)值 分 析 的鹽 膏 巖 蠕 建立 深井 分 析不 同 。 在某 些 深井 鉆進(jìn) 過 程 中 , 幾 乎 鉆 遇 常見 的 、 在 室 內(nèi)模 擬 各 種 鹽 膏層 蠕 動(dòng) 在 三維條件下 、 、 所有 復(fù) 雜 地 層 如 山前 構(gòu) 造帶 、 、 巨厚礫石層 泥頁 , 鹽膏層 蠕動(dòng)壓力預(yù)測(cè)模 型 鹽 膏 層 的埋 深 。 , 高低 壓 鹽 水 層 鹽 膏層 等 。 , 因 此 在 進(jìn) 行 井 身結(jié) 構(gòu) , 傾角 厚 度 等對(duì) 鹽 膏 層蠕 動(dòng) 。 設(shè)計(jì) 時(shí)必須 綜合 考 慮 上 述 因 素 為 后 期 的測(cè) 試 工 作 創(chuàng) 造 條 件 法 。 同時(shí)考 慮 完 井 尺 寸 壓 力 的影 響規(guī) 律 中 , 如庫 井就采用 這種方 研 究 井 眼 收 縮 率 和 井 眼 溶 解速 度 鹽 膏層 井 眼將 產(chǎn) 生 縮 徑 變形 。 。 鉆井過程 , 由 于 鉆 井 液 沖刷 及 測(cè)定 根 據(jù) 地 質(zhì) 情 況 采 用 不 同 的 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 西 部探 區(qū) 深 探 井 井 身 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 必 須 充 分 考 慮 到地 下 不 可 預(yù) 見 的 因 素 , 鹽溶 解 又 將 導(dǎo)致 鹽 巖井 眼 擴(kuò)徑 鹽膏層 井 眼 變 形 溶 解 規(guī) 律 點(diǎn) , , 。 通 過 室 內(nèi)試 驗(yàn) 。 找 出蠕 變 和 溶 解 的平 衡 。 為 井 身 結(jié) 構(gòu) 調(diào) 整 留有 余 地 , 同時(shí) 為 鉆 井 液欠 飽 和 程 度 提 供 依 據(jù) 國 內(nèi)現(xiàn) 有 常規(guī) 系列 井 身 結(jié) 構(gòu) 及 套 管 程 序 滿 足 不 了 準(zhǔn) 噶 使 用 隨鉆 擴(kuò) 眼 技 術(shù) 眼器 、 常用 擴(kuò) 眼工 具有 水 力 擴(kuò) , 爾 盆 地 復(fù) 雜 地 層 深 井 鉆 井 的需 要 系列 井 身結(jié) 構(gòu) 。 可 以采 用 用 非 常規(guī) 偏心鉆頭 、 。 偏 心 鉆 頭 可 實(shí) 現(xiàn)邊 鉆 邊 擴(kuò) 。 。 同時(shí)更 為穩(wěn) 定 , 可靠 , , 因此 應(yīng) 作 為 擴(kuò) 眼 工 具 首選 川 東北 地 區(qū) 深 探 井 井 身結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 必 須 充 分 考 慮 到地層 的復(fù)雜 性 至 少 留有增 加一 層 套 管 的余 地 。 合 理 設(shè) 計(jì) 井 身結(jié) 構(gòu) 封專 打措施 對(duì) 于 特殊鹽膏層采用專 。 以 高 抗 擠 的厚 壁 套 管 封 隔鹽 膏 層 對(duì)于 石 油 鉆 探 技 術(shù) 年 , 。 月 鹽 膏 層 分 布規(guī) 律 不 清 楚 的井 必 須 根 據(jù) 實(shí) 際 情 況 確 定 井 垂 直鉆 井 系統(tǒng) 取 得 了很 好 的防斜 打 直 效果 目前 , 身結(jié)構(gòu) 。 世 界 上 解 決 大 傾 角 地 層 井 斜 問題 的最 有 效 , 選 擇 合 適 的鉆 井 液 體 系 選擇鉆井液密度 不 溶鹽 、 。 , 利 用 密 度 圖譜 合 理 、 的手 段 就 是 國 外 開 發(fā) 出 的垂 直 鉆 井 系統(tǒng) 和 閉環(huán) 自動(dòng) 導(dǎo) 向鉆 井 系統(tǒng) 國 內(nèi)一 些 單位 已 進(jìn) 行 了 相 關(guān) 的研 究 , , 。 使用抗鹽 、 、 抗 高溫 高壓 低 濾失或 , 我 對(duì) 泥 巖不 水 化 護(hù) 壁 性 好 的 鉆井 液體 系 、 以 國 應(yīng) 進(jìn) 一 步 加 強(qiáng) 對(duì) 這 些 高 新 技 術(shù) 的跟 蹤 學(xué) 習(xí) 做好必 有 效 抑 制 鹽 巖 的溶 解 和 膏 泥 巖 的水 化 膨 脹 時(shí) , 坍塌 。 同 要 的 技術(shù) 引進(jìn) 與技 術(shù)合 作 爭 取 研 制 出適 合 中 國 國情 , 鉆 井 液 體 系在 高 溫 高 壓 下 應(yīng) 有 較 穩(wěn) 定 的流 變 性 及 , 的新 型 閉環(huán) 自動(dòng) 導(dǎo) 向鉆 井 系統(tǒng) 從 根 本 上 解 決 高 陡構(gòu) 。 良好 的潤 滑 性 以 有 效 降低 循 環(huán) 壓 耗 。 。 , 并 提 高對(duì) 巖 屑 造 帶 和 大傾 角 地 層 的 防 斜 打 直 問題 的懸 浮 和 攜 帶 能 力 固井技 術(shù) 鹽膏層 塑 性 流 動(dòng) 是 造 成 套 管 擠 毀 、 南方 海相 地 層 防漏 堵 漏 技 術(shù) 滇 黔桂 強(qiáng)烈 , 、 的主要 原 因 慮 鹽 。 、 , 對(duì) 鹽 膏層 井 段 的 套 管強(qiáng) 度 要 給 予 特 殊 考 可 靠性 , 川東 、 川 西 地 區(qū) 海 相 地 層 由于 構(gòu) 造 受 力 地層 傾 角 大 , 。 水 泥 漿 體 系 應(yīng) 具 有 良好 的 穩(wěn) 定 性 抗 高溫 能力 強(qiáng) 。 抗 多 屬 陡背 斜 , , , , 巖石破碎 , , 裂縫 發(fā) , 育 , 斷層多 產(chǎn)層 多 地 層 壓 力 系數(shù)懸 殊 加上 斷裂 , 、 地下水十 形成 分活躍 巖石被溶蝕 錯(cuò) 動(dòng) 的影 響 。 山 前 高 陡構(gòu) 造 防 斜 打 快 技 術(shù) 防斜 打 快 難 點(diǎn) 分 析 山前構(gòu)造帶 處 于 山 脈 與平 原 或 盆 地 的過 渡 區(qū) 域 , 了 縱 橫 交 錯(cuò) 的裂 縫 和 大 小 不 等 的溶 洞 口 井 鉆 井 過 程 中都 發(fā) 生 過 井 漏 該地 區(qū)幾乎每 井一 開 井段 如 雙廟 就漏失 液體 。 一般經(jīng)歷 過 劇 烈 的地 質(zhì) 構(gòu) 造 運(yùn) 動(dòng) 上 , , 往往 處 于 斷裂 帶 常 以磨拉石或 風(fēng)化 為主 , 防漏 堵 漏 難 點(diǎn)分 析 海相地層地貌 多 為高 山 地層 成 巖較 晚 因地 層 溶 蝕 發(fā)生 惡 性 井漏 而 且 孔 隙壓 力 近 , 。 、 水源充足時(shí) , , 形 成 沖積 扇 相 , 上部地層 以 泥頁巖 , 剝蝕現(xiàn)象為特征 容易 井 斜 大 。 這就 決定 了 山 前 構(gòu) 造 帶鉆 進(jìn) 過 程 中 主要 原 因有 以 下 幾 個(gè) 方 面 圈 , 。 , 壓實(shí)效應(yīng)差 地層破碎 。 、 , 鉆井 , 過 程 中井 漏 時(shí) 常 發(fā) 生 , 給 鉆 井 施 工 造 成 困難 斷裂 或 存在溶 洞 、 由于 經(jīng) 歷 過 劇 烈 的 構(gòu) 造 運(yùn) 動(dòng) 在 鉆 頭 破 碎 巖 石 的過 程 中 , , 殘余構(gòu)造應(yīng)力 。 大裂縫 易 , 較 強(qiáng) 的地 層 力 斜 力也不 同 , 殘余 構(gòu)造 應(yīng) 力 表 現(xiàn) 出 使 井 眼 向地 層 應(yīng) 力 釋 放 的 方 向 傾 斜 , 同一 裸 眼 段 存 在 多 套 氣 層 、 、 多個(gè)壓力 系統(tǒng) 由 于 不 同構(gòu) 造 部 位 的局 部 殘 余 應(yīng) 力 不 同 而且 井 斜 方位不 易判 斷 , 。 表 現(xiàn) 出 的井 , 由于 山 前 構(gòu) 造 帶 往 往 處 于 斷 裂 帶 上 中鉆 頭 容 易 沿 斷 裂 面 滑 移 異 , 在鉆進(jìn) , 噴 , 漏 失 壓 力 坍塌 壓 力 三 者 相 對(duì) 比較 接 使得 鉆 井 液 密 度 窗 口 較 窄 先 噴 后 漏 或 先 漏 后 噴 漏 共 存 的矛 盾 比 較 突 出 , 。 從 而造成井斜 , 。 同時(shí) 由 此 產(chǎn)層 采 出 程 度 增 加 裂縫 進(jìn) 一 步 疏 通 的太 和 、 , 地層壓力下 降 。 , 孔隙 。 、 于 斷裂 帶 內(nèi) 的 巖 石 相 對(duì) 容 易 破 碎 這 種 可 鉆 性 的差 , 。 , 壓力系數(shù) , 小于 , 甚 至 在 較 短 的井 段 內(nèi) , 即 達(dá) 到較 大 的井 斜 角 , 旺 隆 兩 構(gòu) 造 上 的深 井 井 漏 最 為 明 顯 , 時(shí) 井 斜 的方 位 一 般 與 斷 裂 面 的方 向一 致 越強(qiáng) 、 山前 構(gòu) 造 帶地 層 傾 角 一 般 比 較 大 各 向異 性 , 傾 角越 大 , , 越易發(fā)生 井斜 。 井 斜 的方 位 一 般 垂 。 套管層 次 少 技 術(shù) 套 管 不 能 實(shí) 現(xiàn) 多層 系 的封 堵 上 部 打 開 高 壓 層 尤 其 是 打 開 高 壓 氣 層 后 通 過 擠堵 往 往 不 能 達(dá) 到 封 堵漏 層 , 目前 的井 身 結(jié) 構(gòu) 不 盡 合 理 直 于 地 層 的走 向 多沿上傾方 向 巖石 , , 由 于 地 層 可 鉆 性 各 向異 性 的 原 因 的 目的 , 難 于 達(dá) 到 降低 鉆 井 液 密度 鉆 穿 下 部 海 相 低 壓 。 但有時(shí)沿下傾 方 向 層 的 目的 , 在 劇 烈 的構(gòu) 造 活 動(dòng) 中 留下 可 鉆 性 差 的 大 顆 粒 防漏 堵 漏 技術(shù)對(duì) 策 處 理 井 漏 過 程 中要 做 到 預(yù) 防 為 主 防 治 結(jié) 合 因地 制 宜 綜 合 治 理 , 堵 漏 施 工 中 選 用 復(fù) 配 堵 、 鉆進(jìn) 過 程 中 易 發(fā) 生 跳 鉆 現(xiàn) 象 。 鉆 進(jìn)參 數(shù)不 穩(wěn) 。 , “ 、 、 從 而發(fā)生井斜 此 時(shí) 的井 斜 方 向一 般 也 難 以 判 斷 、 。 , 防斜打 快技術(shù)對(duì) 策 常 規(guī) 的鐘 擺 “ 漏材料 用 , 。 , 把顆粒狀 , 、 鱗 片狀 。 、 纖 維 狀 堵 漏 材 料搭 配 使 , 滿眼 、 塔 式鉆具及偏軸鉆具組合不 以 增 強(qiáng)堵 漏 效 果 , 對(duì) 于溶洞漏失 、 在封堵不成功 。 能 滿 足 山 前 構(gòu) 造 帶 大 傾 角 地 層 防斜 打快 的需 要 采用 , 的情 況 下 可 選 用 清水 強(qiáng) 鉆 下 套管 封 隔 , 在工程設(shè) 單彎動(dòng)力 鉆 具 復(fù)合鉆進(jìn) 技術(shù) , 。 , 可 以有效 計(jì)中 結(jié)構(gòu) 要 做 好 處 理 方 案 和 物 質(zhì) 準(zhǔn)備 具 體技 術(shù) 對(duì) 策 并合理設(shè)計(jì)井 身 防 止 井 漏 或 降低 , 地控制 井斜 和 提 高 機(jī) 械 鉆 速 漏 、 實(shí)施 復(fù)合鉆進(jìn) 技術(shù) 時(shí) , 。 首 先 盡量 選 擇 相 對(duì) 均 質(zhì) 大 段 地 層 井塌 、 避 免 在 易 出現(xiàn) 井 、 采 用 隨鉆 防漏 產(chǎn) 時(shí)效 。 、 堵漏 技術(shù) , 等井段應(yīng)用 , 其次根據(jù)井眼直徑 滲 漏 地 層 鉆 進(jìn) 中 鉆 井 液 的漏 失 速 度 和漏 失 量 對(duì)于南方海相低壓地層 , 提 高生 漿配 地 層巖石 可鉆性 等選 擇 合 適 的動(dòng)力 鉆 具 和 鉆 頭類 型 , 使 動(dòng)力 鉆 具 與鉆 頭 壽 命 相 匹 配 先期 損 壞 。 避 免 動(dòng)力 鉆 具 或 鉆 頭 可 采用 中 國石 化 在 幾 口 深 井 鉆 井 中試 驗(yàn) 應(yīng) 用 了 合充 氮?dú)?氣舉 堵 漏 技 術(shù) , 根 據(jù) 充 氮 氣 量 和 氣 舉 井段 長 第 卷第 , 期 劉 汝 山 等 中 國 石 化 深 井鉆 井 主 要技 術(shù) 難 點(diǎn) 及 時(shí) 策 、 短 有 效 控 制堵 漏 漿 的液 柱 壓 力 對(duì)于嚴(yán)重漏失地 層 , , 達(dá) 到減 少井 漏 的 目 硬度 、 優(yōu)選鉆頭 塑性 系數(shù) 、 。 根 據(jù) 不 同地 區(qū) 地 層 巖 石 的 可 鉆 性 的 。 抗 壓 強(qiáng) 度 等指 標(biāo)綜 合分 析地 層 巖性 。 采 用 在 鉆 井 液 中充 氮?dú)?。 特點(diǎn) , 結(jié) 合 已 鉆 井 的鉆 頭統(tǒng) 計(jì) 資 料 和 各 種 新 鉆 頭 的 特 減小壓差 。 的方 法 實(shí)施 鉆進(jìn) , 能有效 減小 鉆 井 液 的漏 失 , , 點(diǎn) 來 確 定 適 合 地 層 巖 性 的鉆 頭類 型 , 化 學(xué) 凝 膠 隔水 效 果較 好 膠 凝 時(shí) 間調(diào) 整 是 關(guān) 鍵 找齊 、 、 但配制工藝較 復(fù)雜 。 在滿足 井 控條件 下 應(yīng) 用 低 密度鉆 , 否則堵漏效果不佳 , 井 液 或 清水 代替 高密度 鉆 井 液鉆 進(jìn) 雙泵失返 , 以 大 幅度 提 高 機(jī) ” 找 準(zhǔn)漏 層 的有 關(guān) 資 料 , 單 、 械鉆速 技術(shù) 。 。 必須探靜液 面 工 藝 措施 。 是 平 衡 堵 漏 的依 據(jù) 、 。 應(yīng)用 “ 井下 動(dòng)力 鉆具 , , 轉(zhuǎn)盤 復(fù)合驅(qū)動(dòng)鉆井 根據(jù)漏 失 井段 井深 、 漏失類 型 來 選 擇 堵漏 、 但 防斜 效 果 較 差 空氣鉆井和 。 高 陡構(gòu) 造 帶 地 層 傾 角 大 采 用 吊打 防斜 鉆 進(jìn) 不 而且機(jī)械鉆速很低 而應(yīng)用 鉆頭 , 應(yīng) 用 新 型 的非 滲 透 鉆 井 液 體 系 泡沫鉆井液體 系 螺 桿 結(jié) 合轉(zhuǎn) 盤 鉆 進(jìn) 以提 高鉆井速度 。 , 不 但 可 以 有 效 控 制井 斜 。 , 而且 可 例 如 烏龍 。 井 采 用 雙 驅(qū) 動(dòng) 力 復(fù)合 鉆 利用 空氣鉆井裝備 , , 進(jìn) , 機(jī)械鉆速提高 , 提 高硬 地 層 鉆 井 速 度 技 術(shù) 提 高硬 地 層 鉆 井 速 度 難 點(diǎn) 分 析 川東北地 區(qū)下 三 疊 系 飛 仙 關(guān) 組 炭 系地 層 埋 藏深 , 、 應(yīng) 用 氣體 鉆 井 技 術(shù) 據(jù)地層特性 二疊 系和石 根 優(yōu)選氣體類型 如空 氣 、 氮?dú)?等 , 可提 高鉆 井 速 度 。 巖性 復(fù)雜 , 、 種類 繁多 、 。 陸相 的沙 溪 , 廟組 石 , 自流 井 組 地 層 厚 硬度 大 , 砂 。 泥 頁互 層 頻 繁 含礫 壓 , 高 壓 含 硫 氣 井 井控 技 術(shù) 川 東北 地 區(qū) 所 鉆井 都是 氣井 在陸相 , , 、 須 家河 組石 英砂 巖硬 度 達(dá) 級(jí) 以上 , 級(jí) , 海 相地 分布 , 既 有 高壓 , 也有低 層 巖性硬度都在 由于 地 層 的不 均 質(zhì) 和 強(qiáng) 研 海 相 地 層 的 不 同壓 力 系統(tǒng) 中廣 泛 氣 井 的井控 工 藝技 術(shù)很 , 磨性 口 致 使 鉆 井 過 程 中鱉 跳 鉆 嚴(yán) 重 , , 內(nèi) 磨損 失 效 段長 , 而 且 目前 國 產(chǎn) 大 尺 寸 鉆 頭 類 型 單 一 , 使鉆頭在短 時(shí) 間 進(jìn) , , 許 多 地 區(qū) 的地 層 壓 力 超 過 了 國 內(nèi)最 好 的 井 控 裝 而且含 。 置 的控 制 能 力 不完善 因此 。 鉆 頭也 不適合 該 地 區(qū) 地 層 巖性 泵壓高 , 。 加 上 大 尺 寸井 眼井 嚴(yán)重 , 該地 區(qū) 高壓含硫氣井井控難度很大 水 力 破 巖 和 機(jī) 械破 巖能 力 不 足 另外 , 。 風(fēng) 險(xiǎn)很 高 影 響 了 機(jī) 械 鉆 速 的提 高 壓 防斜 鉆 進(jìn) 可 鉆性 差 , 高陡構(gòu) 造 帶 采用 低鉆 , 井控 難 點(diǎn)分 析 壓力 高 。 也 對(duì) 機(jī) 械鉆 速 有 很 大 的影 響 楚雄 、 井底壓力可 能超過 , 。 , 鉆開 滇黔桂 地 區(qū) 海 相 地層 巖石 硬 度 大 地層 傾 角大 , 、 研 磨性 強(qiáng) “ , 產(chǎn)層 的 鉆 井 液 密 度 往 往 掌 握 不 準(zhǔn) 當(dāng)量 密度 產(chǎn) 層 內(nèi)流 體 是 天 然 氣 , 欠壓值常約為 、 南 盤 江最 高達(dá) , , 井斜難 以控制 發(fā)生 噴 、 鉆 井 中整 跳 鉆 嚴(yán) 重 、 地層壓力高 。 , 易 上 竄快 勢(shì)頭猛 , 設(shè) 漏 塌 卡等井下 事故 或復(fù)雜情況 以上 , , 深井大 , 尺寸井 眼 小 占全 井 , 硬地層井 備要 求 氣 密 封 地層 流體 中富 含 性 度 , 。 , 具 有 高 毒性 和 強(qiáng) 腐蝕 , 段 鉆 井 時(shí) 間約 占全 井 的 機(jī)械鉆速 明顯下 降 的情 況 下 可鉆性差 , 隨著 鉆 井 深 度 的增 加 。 對(duì)環(huán)境 習(xí) 。 、 人員 、 設(shè) 備危 害 大 增 加 了 鉆 井 作業(yè) 難 。 特別是在應(yīng)用 高密度鉆井液鉆井 、 機(jī) 械 鉆 速 下 降很 快 控 制 能 力 隨 作 業(yè) 時(shí) 間 的延 長 逐 步 下 降 、 井深 井 口 , 鄂西渝 東 地 區(qū) 井 深 , 地層老 。 地層非均質(zhì) , 、 裸眼長 , 鉆具 負(fù)荷 重 。 , 作業(yè) 時(shí) 間 長 。 , 對(duì)套管 、 、 加 上 高 陡構(gòu) 造 帶地 層傾 角大 制 約 了 鉆 井 速 度 的提 高 , , 井 眼 軌跡控 、 鉆具磨損大 制難 度 大 , 同時(shí) 由 于 該 地 區(qū) , 井控 時(shí) 間緊迫 關(guān) 井氣體滑脫上 竄速 度快 , , 產(chǎn)層 多 、 富含 壓力系統(tǒng)復(fù)雜 井漏 。 井塌 、 、 個(gè)別井關(guān) 井 后 氣體 滑脫 上 竄 速 度 超 過 井鉆井不 得不使 用 高級(jí) 別鉆 桿 對(duì)鉆具 有 較 強(qiáng) 的腐蝕 性 井壓漏 足 , , , 深 , 井溢 等復(fù)雜情況 時(shí)有 發(fā)生 塊多 人 , , 導(dǎo)致鉆井周期長 , 抗 硫性 能相對(duì) 較差 易使鉆具失效 在 井 口 形 成 高壓 。 河西走廊六盤 山地 區(qū) 上 部 井段 富含 礫 石 鉆 井 過 程 中跳 鉆 嚴(yán) 重 , , 掉 。 長時(shí) , 鉆頭牙齒易提前碎斷 , 。 間關(guān) 井 時(shí) 天 然 氣 極 易 滑 脫 聚 集 也 可 能超 出 井 口 , 將 下部地層膠 結(jié)致 密堅(jiān) 硬 塑 性 系數(shù) 大 鉆頭 牙 齒難 吃 控 制 能力 防 護(hù) 設(shè)施 配 備 不 。 并且研磨性極強(qiáng) 鉆 速慢 且 對(duì) 鉆 頭磨 損 嚴(yán) 重 。 不 具 備 在 高 含 硫 條 件 下 長期 工 作 的條 件 提 高硬 地 層 鉆 井 速 度 技 術(shù) 對(duì) 策 研究 應(yīng) 用 合 理 的 井 身 結(jié) 構(gòu) 地 層 的實(shí) 際 情 況 理 的井 身結(jié) 構(gòu) , , 井 控 作 業(yè) 具 有 較 大 的 盲 目性 性 較差 , , 鄰井 資