塔里木油田山前克拉苏构造博孜段大北钻井技术研究

韩佑汶　周国福　李毓豪

摘 要：针对塔里木油田山前大北、博孜区块克拉苏构造钻井施工难度大 、钻井机速缓慢、事故复杂时效高等问题，开展以垂直钻井、优质高效 PDC钻头 、复合盐层钻井技术等为主要内容的先进技术的探索 。

关键词：克拉苏构造;提速;盐膏层;防斜;高压井井控

针对塔里木油田山前大北、博孜区块克拉苏构造钻井施工难度大、钻井机速缓慢、事故复杂时效高等问题，开展以垂直钻井、优质高效PDC钻头、复合盐层钻井技术等为主要内容的先进技术的探索。

1 主要研究内容

通过钻井实践及资料研究对大井眼施工难点及提高钻速对策、盐膏层钻井难点对策、山前克拉苏构造地层倾角大的防斜技术，以及超深超高压气井井控措施等技术难题进行有益的探索并总结，为长期更好地解决塔里木山前克拉苏构造的高速、高效、安全钻井问题，进而提速增效，增储上产。

2大井眼施工难点与对策

2.1大井眼施工难点

蹩跳钻严重、井壁不稳定、钻井液漏失严重、钻头与钻具选择余地小。

2.2大井眼提高钻速对策

①研制使用大尺寸钻头：对于大井眼（采用ф660.4mm、ф444.5mm钻头）、长井段砾石的钻进，钻头选型是防止跳钻的关键。目前的钻头型号单一，选型具有局限性，制约了钻井提速，建议研制使用大尺寸镶齿钻头和高效大尺寸减震器;②优选钻井参数：砾石层钻进，提高机械钻速的有效途径是优选钻井参数。转盘转速的使用应避开共振现象，排量使用既要考虑环空携砂返速，又要避免对井壁水力冲刷。钻井参数是钻压40-60kN，转速50-60r/min，排量36-44L/s;③保持井壁稳定：ф660.4mm钻头配合ф127.0mm钻杆长时间使用，一旦发生井壁垮塌，处理非常复杂，甚至进尺报废。钻井施工过程中要求刹把操作平稳，避免定点循环，勤划眼修复井壁;④处理携砂问题：针对以上各种情况，采取大部分时间用38-48L/s排量，保证钻屑有一定的上行速度，每8-12h用50-55L/s排量将井简“清扫”两遍;⑤预防钻具事故：砾石层钻进瞥跳严重，使用较新钻具，加强施工作业现场钻具的出入井检查和定期按钻具使用时间进行钻具探伤、上下倒换等手段，避免钻具事故的发生。

3 盐膏层钻井难点与对策

①盐膏岩钻井难点。塔里木山前构造的井多数都有复合盐膏层，而且埋藏较深。如博孜1井，博孜101井，博孜104井钻遇白云岩，白石膏、复合盐膏层;②盐膏层钻井对策。进入盐膏层段前，采用聚合物钻井液体系，具有良好的抑制泥岩造浆性能。

4 防斜技术难点与措施

4.1 防斜技术难点

山前克拉苏构造博孜段构造地层倾角大，同区块邻井各层位倾角大小不同，岩性结构变化大，地层应力高，井斜很难控制，在山前钻井，多使用塔式钻具结构和钟摆钻具结构，防斜效果无法保证，机械钻速比较低。

4.2 PowerV垂直钻井技术的应用

斯伦贝谢公司的PowerV垂直钻井系统是一种主动防斜技术，能够很好地解决山前高陡构造，既防斜又打快的矛盾。

5 超深超高压气井井控难点与措施

5.1 超深超高压气井井控难点

该地区气层埋藏深，压力高，裸眼井段长，井下温度高，钻井液维护处理难度大，完井作业时井控风险大。

5.2 超深超高压气井井控措施

①节流循环排气，及时关注回压参数。如出现溢流问题，应保证节流循环马上关闭，防止钻井液出现泄露。回压参数协调上，应结合溢流事故实际情况，对节流循环排量以及阀门大小进行调整，调整器件立管内压力参数不要调整，确保气侵钻井液顺利排出;②打封闭浆，降低气泡滑脱速度在电测、中完作业、起下钻、完井施工作业等环境下停滞时間过长。可将高黏度钻井液适量注入油气层，利用钻井液黏性优势，起到封闭油气层的效果;③小井眼井控问题。针对小井眼存在的容量小，钻井过长中可能出现的激动与抽吸压力过大的问题。作为钻井单位，必须严格执行相关井控制度，依据工程实际情况开展井控，施工过程中设备操作与观察措施都要做到位;④口井井控应急预案。进行钻井工程前，应对井口周边、可能出现的安全事故进行预判，依据标准进行安排评估以及何种事故出现时，采取何种措施。定期对操作人员进行安全培训，安全监督岗位配备齐全。对施工过程进行随时管控，出现井控问题及时解决。

6 应用前景

①对于山前高陡构造，使用PDC钻头+PowerV钻具结构，主要是防井斜、提高机械钻速的有效途径，可以开展垂直导向系统的深入研究;②根据塔里木山前克拉苏构造博孜段构造盐岩层的特点，开展针对山前区块盐岩层的蠕变应力与钻井液密度关系的研究，建立盐岩层蠕变特性与钻井液密度关系，能够对深层高压盐膏层类钻井施工起到指导作用。

参考文献：

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[4]刘辉，宋伟，郝春雷，唐兴波，甘德顺，廖敬.气田水回注方式探讨[J].当代化工研究，2016（07）.