非标井优快钻井技术研究

付善文　田辉　高丰　徐镭

摘 要：随着石油勘探开发向纵向发展，济阳坳陷沾化凹陷GD披覆构造，GD馆陶组下段属于辫状河亚相沙包泥型沉积，岩性主要是以含砾砂岩为主的块状砂岩，胶结程度较疏松，胶结物含量少。通过分析研究GD馆上、馆下地层构造和岩性特点，优化钻头选型；分析地质因素，从井身结构、钻井参数、钻具结构、钻井过程管理和控制，加快井身轨迹控制，降低钻井成本。

关键词：非标井；优快钻井

1 前言

结合已钻的GD6-3平1井等井的现场资料，研究出一整套适合该区块非标井施工特点的优快钻井技术，形成了一套高效的区域钻井模式。经GD8-23-P110井的实施，在该区块实现了安全、快速、优质钻井，缩短了钻井周期，降低了钻进成本。

2 非标井技术难点分析

2.1 地层

GD潜山披覆构造带位于济阳坳陷沾化凹陷东南部，其东北与ZD洼陷相邻，是在中生界背景上，继承性沉积了第三系及第四系地层，受GD潜山披覆构造继承性发展的影响，从ZD洼陷到GD披覆构造，第三系地层的沉积由厚变薄，层层超覆，地势由低到高，GD披覆构造带东北翼为ZD洼陷和GD披覆构造的连接带，该区临近的ZD凹陷，是ZX、GD等油田重要的油源供给区。

2.2 井身结构

非标井是指井身结构为非标准型井身结构。三开小井眼与井壁之间间隙小，技套间隙小，与油套间隙小，环空压耗大造成下套管、开泵循环、固井等完井作业存在很大安全风险。三开下入Φ139.7mm无接箍油套，单根套管连接较普通套管时间长，易粘卡，施工难度大。

2.3 钻头选型难

馆下三亚段以厚层砂岩为主，砂包泥的特点明显，地层含砾丰富，造成对钻头牙齿、轴承磨损严重，使用橡胶密封铣齿钻头寿命短，并且小尺寸钻头易磨损，造成起下钻频繁，不但影响施工进度，还可能因对钻头使用时间判断不准发生钻头掉牙轮事故。

2.4 井控安全风险大

由于非标井小井眼具有环空体积比常规井小的多，环空摩擦损失占整个循环压力损失的比例较大，环空间隙很小，对井底溢流的监测比常规井敏感，起钻易抽汲，钻具排代体积小，起钻灌泥浆量不易观察等特点，GD区块多年注水，上部地层压力异常，施工中钻井液密度偏高，造成非标井井控风险大。

3 技术研究及措施

3.1 合理井身结构优化

非标井小井眼钻井会导致套管与井壁之间间隙小，造成下套管、开泵循环、固井等完井作业存在很大安全风险，特别是在GD区块由于地层压力高，井控风险大，为减少井下施工风险，确保施工安全。

3.2 高效能钻头的选型与研发

选用现场钻井钻头使用资料中最为准确的数据“钻头进尺”和相对准确的数据“钻头平均机械钻速”。非常规井眼（165.1mm）其中馆下三亚段以厚层砂岩为主，砂包泥的特点明显，地层含砾丰富，造成对钻头牙齿、轴承磨损严重，使用橡胶密封铣齿钻头寿命短，起下钻频繁，不但影响施工进度，还可能因对钻头使用时間判断不准发生钻头掉牙轮事故。型号为MD117的钻头使用时间较长，机械钻速较高，因此较适合该地层。按照TBI指数最高的原则，地层由上至下的顺序，优选合适的钻头类型，明化镇、馆陶上使用Φ254mmHAT127钻头，馆陶下使用Φ165.1mmMD117钻头。GD7-22-X171井在1410-1720m下入Φ165.1mmMD117钻头，进尺310m，纯钻进时间16h，平均机械钻速高达19.38m/h。

3.3 井控安全措施

在实际钻井施工中，立足一次井控，强化二次井控，日常工作中严格执行井控工作十七项管理制度，切实做到以下几点工作：井控设备安装必须达到钻井工程设计标准，严格进行试压，确保达到要求。

4 应用效果

GD区块非标井优快钻井技术的研究应用，机械钻速逐步提高7%，钻井周期降低22.70%，随着该技术的不断完善，机械钻速还会提高，钻井周期会逐渐缩短，经济效益会更加可观。

5 认识及建议

①通过对上述技术的研究与应用，钻井速度得到逐步有效加快，已初步形成了非标井的配套钻井技术；

②通过几口非标井施工，在三开对牙轮钻头方面进行了优选，同时在高效PDC钻头方面也进行了很好探索并有望取得突破；

③通过优化井身结构、完井方案，杜绝了复杂、事故，减少了非生产时间。

参考文献：

[1]孙清德.中国石化集团钻井技术现状及展望[J].石油钻探技术，2006，34（2）：1-6.

[2]陈庭根，管志川，刘希胜等.钻井工程理论与技术[M].东营：中国石油大学出版社，2006.

[3]中国石油勘探与生产分公司.复杂深井钻井技术与应用[M].北京：石油工业出版社，2009.