浅谈丁山区块浅地层提速施工

毛洪伟

摘 要：丁山区块位于重庆、贵州和四川三省市交界，构造上位于四川盆地东南部川东南拗褶区，礁石坝的西南。作为页岩气勘探的重要组成部分，丁山区块如有突破，可在礁石坝页岩气勘探、开发的基础上，继续扩大、甩开勘探目标，打造可观的页岩气新产区。

关键词：雾化钻井;大尺寸;提速

丁页5井位于贵州省习水县寨坝镇合心村湾头组，其对应的构造位置为川东南地区林滩场--丁山北东向构造带丁山构造北西翼，设计井深3700m。

1 上部大尺寸井眼提速技术难点分析

上部须家河以上陆相地层井眼尺寸大（444.5mm），常规泥浆工艺钻进机械钻速极低，空气钻可有效提高机械钻速，但易出水，井壁坍塌掉块现象多，钻进井段少，转浆风险大，本井空气钻井计划钻进至井深1274m（须家河组底界），但钻进至井深77.3m时因地层出水转为雾化钻井，钻进至井深870m时井下掉块严重，接单根困难，时效较低，通过優化雾化钻进参数，坚持钻进至井深1036m时转为泥浆钻进，转浆过程划眼困难，并有很大的卡钻风险，对泥浆处理也带来很大困难。

2 提速技术措施

基于施工中遇到的技术难题，在实际施工中，结合地层特点，加强问题分析，制定了合理的技术措施，优选高耐磨性PDC钻头配合扭冲工具，合理优化钻井参数，提速效果明显，开发积累了宝贵的经验。

2.1 首次成功实施大井眼雾化钻井技术，有效延伸了空气钻井井段

丁页5导管2（Ф609.6mm）空气钻进至井深77.3m因地层出水转为雾化钻井，通过优化雾化参数，顺利钻达预定井深530m，而邻井丁页4井空气钻仅钻进至223m;一开（Ф444.5mm）直接采用雾化钻进至井深1036m，平均钻速8.58m/h，创出雾化钻井在该区施工最深最快施工纪录，而邻井丁页4井仅钻进至876m，大尺寸井眼雾化钻井技术有效提高了整体机械钻速。

2.1.1 第一趟钻（42m～77.3m）

12月2日8：00钻进至井深74.6m，捞砂口取不到砂样。增大注气量至267.5m3/min烘干井壁，烘干过程中一直未见有水返出，试钻进至井深77.3m，排沙口没有砂子返出，12：30起钻倒雾化钻流程。起出钻挺与钻头光滑无泥。

钻具结构：φ609.6mm牙轮+回压阀+φ279.4mmDC3根+φ229减震器+φ127mm钻杆。

钻进层位：上沙溪庙组。

本趟钻空气钻进井段为：42m～77.3m，纯钻进时间29.5h，平均机械钻速1.20m/h。

2.1.2 第二趟钻（77.3m～192m）

12月2日17：30于井深77.3m开始雾化钻进，注气量182.5m3/min，注液量14L/min。

钻具组合：φ609.6mm牙轮+回压阀+φ279.4mmDC3根+φ229双向减震器+φ228.6mmDC6根+φ127mm钻杆。

12月5日19：30钻进至井深192m，因进尺缓慢起钻。0：00起出钻头，钻头损伤较轻断齿3颗。

层位：下沙溪庙组。

本趟钻雾化钻进井段77.3m～192m，纯钻时间67.5h，平均机械钻速1.70m/h。

2.1.3 第三趟钻（192m～282.9m）

12月6日2：00下钻到底，开始雾化钻进。钻进2m后钻时开始加快。17：00为了缓解憋跳钻严重的问题，替入9根8寸钻铤。

钻具结构：略。

层位：下沙溪庙组。

12月8日19：00钻进至井深282.9m，起钻更换钻头。

本趟钻雾化钻进井段192m～282.9m，纯钻时间59.5h，平均机械钻速1.53m/h。

2.1.4 第四趟钻（282.9m～530m）

12月9日12：00下钻至井深200m遇阻，现场判断井眼因泥岩吸水膨胀缩径，使用雾化钻正常排量划眼解除复杂。

钻进至井深389m，接单根摩阻变大，井底有沉沙，增大注气量至235m3/min，增加注液量至42L/min，立压上升至2.2MPa，情况改善不明显。

井深428m后，返出开始出现段塞，立压上涨0.4MPa并且有所波动，现场初步判断井底有新的出水层，出水量在20m3/h左右。

12月13日4：30钻进至井深530m，导眼二完钻。

钻具结构：同上。

层位：下沙溪庙组，自流井组。

本趟钻雾化钻进井段282.9m～530m，纯钻时间67.5h，平均机械钻速3.66m/h。

2.2 一开雾化钻施工

2.2.1 第一趟钻（530m～947.3m）

12月20日9：00开始一开雾化钻进，注气量235m3/min，注液量14L/min，立压2.8MPa，返砂量很少;9：30增加注液量至28L/min，立压2.8MPa没有变化，返砂量仍很少，无明显变化。

至11：00共计钻进8m，开始注入发泡剂，注液量28L/min，返出大量砂子与泥团，排沙口冲击力大。判断纯空气钻进的岩屑遇水后全部吸附在井壁和钻具上，地层出水量不大，但新钻岩屑也不能把水全部干燥。如继续空气钻进，岩屑一直不返出势必造成井下安全事故。

泡沫循环正常后开始正常雾化钻进，返砂量一直偏少。

12月21日18：00，钻进至井深813m，由于雾化钻进过程中岩屑返出一直不正常，决定采用泡沫钻进。注气量降为182.5m3/min，注液量增加至3L/S，泡沫循环均匀后开始泡沫钻进，岩屑返出正常。

钻具结构：φ444.5mm牙轮+回压阀+φ279.4mmDC3根+φ229双向减震器+φ228.6DC6根+φ203mmDC8根+φ127mm钻杆。

参数：钻压160-280kN，注气量182.5～267.5m3/min，转速30～50rpm，立压2.8～3.7MPa，雾化注液量28～

42L/min，泡沫注液量3L/S。

层位：自流井组。

12月22日12：00，钻进至井深933m，钻进进尺缓慢并且憋跳钻严重，增加注气量至225m3/min。至17：00钻进至井深947.3m，情况没有明显改善，开始循环准备起钻检查钻头。循环至17：30停气，起立柱时上提遇阻，重新开始泡沫循环。18：30停气起出一柱正常后起钻。

本趟钻钻进井段530m～947.3m，纯钻时间44h，平均机械钻速9.48m/h。

2.2.2 第二趟钻（947.3m～1036m）

12月23日4：00，更换钻头后下钻至井深891m遇阻，7：00划眼到底开始正常泡沫钻进。

钻具结构：同上。

参数：钻压200-280kN，注气量225m3/min，转速30～50rpm，立压3.4～3.6MPa，注液量3～4L/S。

层位：须家河组。

钻进过程中经常出现蹩压上提下放困难情况，接完立柱后上提遇阻，但注气后恢复正常。12月23日9：40钻进至井深958m，接完单根后送气，注气压力迅速上升到6MPa，顶驱憋停。循环正常后开始划眼，下划眼过程中在井深940m左右扭矩较大，下部井眼顺畅，初步判断卡钻原因为上部井眼坍塌。

12月24日7：30，钻进至井深1036m，划眼期间扭矩大，多次蹩停顶驱，接单根后注气压力上涨快，循环正常后压力能有所下降。1倒划眼起出一柱后立压恢复正常，倒划眼起出两柱后开始正常起钻。本井空气钻结束。

本趟钻钻进井段947.3m～1036m，纯钻时间15h，平均机械钻速5.91m/h。

3 平均机械钻速与邻井对比

导管1平均机械钻速，丁页5井0.91m/h，丁页4井0.61m/h，提速效果49.18%;導管2平均机械钻速，丁页5井2.18m/h，丁页4井1.93m/h，提速效果12.95%。

4 结束语

雾化钻井技术在丁页5井的使用，达到很理想的结果，机械钻速最高达到9.48m/h，其优势得到了很好的体现。该项技术在近年来，随着油气田的加快钻探开发步伐，而不断得到很好的发展和应用，展现了其在空气钻井中的优越性，同时也加快了油气田的勘探开发速度。