隆盛1井钻井设计与施工

于承朋

胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院设计所 山东东营 257097

隆盛1井是部署在四川盆地川东弧形高陡褶皱带隆盛潜伏构造上的一口重点区域探井。本井设计井深4915m，主探志留系、茅口组、嘉陵江组，兼探飞仙关组，长兴组。评价各层系含油气性与资源规模；取得系统全面的地质、地球物理、钻井、测井、测试以及分析化验等各项资料参数、数据，为综合评价研究提供依据。2010年10月30日，对隆盛1井进行完井酸压测试，在海相地层茅口组喜获日产天然气20.6万m3，微含硫化氢。隆盛1井是继涪陵区块上的兴隆1井在礁滩储层取得天然气勘探突破后，在綦江区块取得的不整合面岩溶储层天然气勘探新突破。

一、地质情况

隆盛1井钻遇的地层自上而下依次为：侏罗系中统上沙溪庙组、下沙溪庙组、侏罗系下统凉高山组、大安寨组、马鞍山组、东岳庙组、珍珠冲组、三叠系上统须家河组、三叠系中统雷口坡组、三叠系下统嘉陵江组、飞仙关组、长兴组、龙潭组、茅口组、栖霞组、梁山组、志留系中统、韩家店组、小河坝组。

二、工程设计

1.井身结构设计

该井采用4开结构，一开使用Φ660.4mm钻头钻进，Φ476.25 mm套管下深500m左右，封隔地表水、松散粘土流砂、砂砾层，建立井口。二开使用Φ406.4mm钻头钻进至2352m左右，下Φ 339.7mm套管，封隔雷口坡组及以上地层。三开使用Φ311.2mm钻头钻至3740m左右，下Φ273.1mm套管，封隔茅口组气层以上地层。四开使用Φ241.3mm钻头钻进，钻至设计井深完钻，下入Φ 177.8mm尾管，尾管先悬挂，后回接到井口。

2.钻井方式优选

气体钻井方式：本井一开及二开须家河及以上井段采用空气、氮气钻井或充气钻井液钻井，其它井段和气体钻条件不具备时采用钻井液钻井。

钻井方式：海相地层钻井作业避开产层使用螺杆＋转盘+PDC钻头的复合钻井方式。

3.钻头优选

参照建立的川东北地区岩石可钻性剖面,联合钻头生产厂家进行技术攻关,结合“南方海相复杂勘探区钻井技术研究”部分成果确定了该井各个地层的钻头选型:侏罗系地层采用宽齿钻头,如江汉产的HJ T537GK系列钻头,成都产的SH22RG系列钻头;海相地层非产层段设计使用PDC钻头。

4.钻井液优选

须家河组以下地层采用钻井液钻井。根据钻遇地层特点，钻井液要保持低固相、强抑制膏盐岩污染能力、较低的滤失量、薄而韧的泥饼、优良的造壁性和润滑性，以及良好的流变性，保证安全快速钻进。全井多处为目的层段，重点是保护油气层。

5.固井设计

一开采用常规水泥浆体系，二开采用漂珠和常规防窜水泥浆体系，三开及回接采用常规非渗透防窜水泥浆体系，四开尾管采用胶乳和常规非渗透加重防窜水泥浆体系，四开回接采用常规加重防窜水泥浆体系。

三、现场施工

1.钻头使用情况

隆盛1井全井共使用钻头33只，其中：

（1）嘉陵江飞仙关组使用的宜昌神达的S5665A钻头，该钻头在本井的使用较好，钻头牙齿基本完好，直径基本无磨损。

（2）四开茅口组，栖霞组灰岩地层推荐使用江钻的HJT537GK或者HJ617G钻头，这两只钻头在本井茅口组灰岩钻进中取得最高1.57m/h的钻速。

（3）四开韩家店组钻进选用小齿PDC钻头，应用常规PDC转盘钻井，配合高转速，在本井韩家店组钻进中取得显著成果。

2.钻井液技术

本井针对井壁稳定性采取了以下措施：

（1）适量使用非渗透降失水剂，提高钻井液的抑制性。

（2）调整钻井液的流变性能，使钻井液在环空以平板型层流上返，既保证具有良好的悬浮携带能力，又尽量减小钻井液对井壁的冲蚀。

（3）在钻井液中使用适量高分子聚合物，利用高分子长链的桥联与覆盖使井壁更致密光滑。

本井在雷口坡和嘉陵江组的膏层极为发育，因此防止大段膏岩层对钻井液的污染是本井钻井液工作的一个重点。在这方面施工中采取了以下措施：

①选择抗钙能力强的处理剂如：LV-CMC、SMP-2、SHC-1等。

②定时补充NaOH，使泥浆的pH值保持在10以上，控制石膏在钻井液中的溶解度。

③根据钻井液的Ca2+含量确定。纯碱的用量，避免过量使用纯碱造成不规则井径。

④用纯碱、SMT、NaOH及降滤失剂配制成高碱比的胶液均匀加入钻井液的方法来调节钻井液的性能，避免在钻井液中干加纯碱

⑤控制钻井液的般土含量不大于30g/l，防止钻井液粘切过高。

四、认识与建议

隆盛1井为第一口区域探井，实钻地层与设计存在很大的差异。本井所发生的事故及复杂情况都有其独特性，为本地区后续勘探工作提供了宝贵经验。

1.一开、二开气体钻进，钻具损伤较大，断钻具事故不可避免，但可减少，采用全新的钻具，配齐所有打捞工具可缩短事故处理时间。

2.龙潭组煤层及龙马溪组容易垮塌，极易造成卡钻，提前做好防卡措施，调整好泥浆性能及钻井参数。

3.茅口组燧石层缩径严重，钻进过程中要有应对措施。

[1]张卫平，聂永忠.胶乳水泥浆在隆盛1井Φ273.1 mm尾管固井中的应用[J].江汉石油科技,2013,1(23):49-54.

[2]彭正洲.南方海相钻井技术应用[J].江汉石油科技,2007，03(1)：42-44.

[3]孟伟，杨玉坤，王宝新.钻井配套技术在川东北的应用与实践[M].北京地质出版社，2007.