2.2 结合邻井资料,优选钻头类型,优化钻井参数
结合邻井资料优化钻头选型(表2),提高钻头破岩效率,认真研究评价各层段岩石可钻性、研磨性,尤其是可钻性极差的下沙溪庙组-须家河组地层,开展个性化钻头设计。此外,结合钻头类型、地层可钻性等因素进行钻井参数优化,在转速较为敏感的软-中软地层中、上部地层提高转速,下部地层属中硬级,对钻压较为敏感,适当提高钻压。水力参数选择采用最大水功率工作方式,上部地层以提高钻头水功率为主,下部地层以保证井下携带岩屑为主。
1) 上部地层适合用空气钻井工艺钻进,施工中选用轴承寿命短,但钻速较高的川石钻头。
2) 陆相地层深部井段,积极利用川东北地区实钻经验,选用江汉改型(HJT537GK)钻头,取得了很好效益。
3) 雷口坡组、嘉陵江组地层使用PDC钻头,大大减少了起下钻次数,提高了平均机械钻速,大幅度地提高了综合效益。
4) 飞仙关组、长兴组使用江汉产HA537G钻头和深圳新速通ST306SN PDC钻头,提高了机械钻速,减少了起下钻次数,应用效果良好。
表2 川北元坝地区超深井钻井钻头选型综合推荐表
钻遇地层 | 推荐钻头选型 |
蓬莱镇组、遂宁组 | SHT22RG、SHT33RG、GA515G |
沙溪庙组、千佛崖组、自流井组 | 江汉537GK、537GK HL、617系列 |
须家河组 | HJT537GK/HJT537GHKL/HJT617G |
雷口坡组 | HJT537GK/M1375 |
嘉陵江组 | PDC |
飞仙关组 | PDC |
长兴组 | PDC、537系列 |
2.3 制订井下安全钻井技术措施,预防井下复杂情况的发生
川北元坝地区钻井复杂事故主要有卡钻、断钻具和钻头事故。实钻资料表明:该地区卡钻可归纳为井壁掉块硬卡、键槽卡钻、缩径卡钻和压差卡钻等,其中井壁掉块硬卡和键槽卡钻一般发生在深部陆相地层;缩径卡钻和压差卡钻则易出现在海相地层盐膏层和产层段。
1) 预防地层掉块和键槽卡钻。①保证循环排量、强化接单根操作措施、监控好井下异常,遇卡不能用力上提,下压转动是有效的方法。须家河组煤层段是防范重点的井段。②搞好井身质量,及时发现键槽初期征兆,先期破坏键槽是关键。采用细致的倒划眼措施一般能起出键槽井段,切忌强力上提把钻具卡死。
2) 预防缩径和压差卡钻。①雷口坡组与嘉陵江组含有盐、膏层。应做好划眼和保护井壁的措施;钻压放空时注意控制好钻时,监控好钻井液性能变化。主要油气层段、漏层段钻进时,为确保井下安全,更好地处理好井下复杂情况,钻具组合中不带井下动力钻具。②压差卡钻在产层的定向井段表现突出,预防粘卡现象的关键在于:发现前期征兆并立即采取有效措施。
3) 预防断钻具和钻头事故。川北元坝地区陆相地层蹩跳钻严重,特别是空气钻井,大尺寸钻头钻进中应加入减震器,尽可能使用新钻具,并且对钻具进行定期探伤,蹩跳钻严重的井段,加密探伤,每趟钻倒换钻具,更换中和点位置,力争避免钻具事故。
3 结论与建议
1) 上部陆相地层应当兼顾提速和控制井身质量并重的原则,为钻井提速提供条件。①软硬胶结与破碎地层易引起蹩跳钻,在严重蹩跳钻井段使用减震器或水力加压器,确保钻头工作的平稳性,有利于井身质量的控制。②上部大尺寸井段采用Ø279.4mm大尺寸钻铤塔式钻具组合及Ø228.6mm钻铤柔性钟摆钻具组合防斜、稳斜效果良好,可适当增加钻压,提高机械钻速。
2) 充分运用好气体钻井技术,确保气体钻井顺利安全,防止气体钻井相关事故的发生。气体钻井能大幅度地提高上部陆相地层的机械钻速,但要严格控制井身质量,严防井斜超标。同时防止气体钻井断钻具事故及后期转换为钻井液体系带来的一系列井下复杂问题。
3) 海相地层钻井液体系钻井,要做好井控安全,承压堵漏和油气层保护工作,防止海相地层恶性井漏和油气层污染,确保海相地层安全钻进。
4) 总结区域堵漏经验,针对井漏的预防和处理,要合理控制钻井液密度、改善流变性能、使用防漏防渗材料、精细钻井操作、严格井口压力控制,综合防止诱导裂缝性井漏。
5) 在进行承压堵漏时要充分分析漏失原因,结合地层岩石骨架的承压能力,优选堵漏浆的配方,避免因承压堵漏造成井壁破碎坍塌。做好裂缝性又喷又漏气层的井控工作。使用酸溶性堵漏工艺,避免漏失对气层产生严重污染。
6) 川北元坝地区属于高含硫气田,超深井钻井配套技术(如气体钻井轨迹控制、钻井液以及超深井固井等)还有待进一步通过攻关来完善。
参考文献
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[4] 王希勇,熊继有,钟水清,等.川东北井漏现状及井漏处理对策研究[J].钻采工艺,2007,30(2):135-137.