金坛储气库井施工经验浅谈（以J132井为例）
2020-12-23姜玉楼詹珑田蒋永宝
姜玉楼 詹珑田 蒋永宝
摘要：金坛储气库J132井为储气直井，由江苏钻井40767HD队承钻，由于储气库井具有运行周期长、工作压力大、周期循环等特殊要求，因此对所钻储气井的井筒完整性要求非常高，同时设计工期短，工序复杂，施工难度较大。文章通过对金坛储气库J132井的钻井技术进行分析与总结，提出了适合该区块储气井的钻井技术，为今后该区块优快钻井提供经验。
关键词：金坛 储气库 钻井 井身质量
1、概述
本井于2015年11月03日12：00开钻，11月26日19：00完钻，12月01日12：00完井，本井共动用了0.93个台月，平均机械钻速为5.94m/h， 钻机月速为1123.66米/台月，钻井周期23天7小时;建井周期43天22小时。全井各项技术质量指标合格。
2、钻井工程技术难点
金坛盐穴储气库是利用地下盐岩层进行建设的盐穴型地下储气库，与常规油气井钻井相比，除了要求溶腔的密封可靠性好外，对所钻储气井的井筒完整性要求非常高：储气库运行周期长，至少40年以上，工作压力大（最大工作压力16MPa），并且周期循环，因此包括井内管柱、井口装置和固井质量等井筒质量必须能承受强注强采交变应力的影响。
2.1 井身质量要求高
金坛盐穴储气库井均为直井，与常规油气直井相比，对井身质量的要求更高（见表1）。
2.2 井眼直径大、地层可钻性差
金坛储气库井井眼直径大（见表2），盐层上部和下部泥岩地層硬度高、可钻性差，致使机械钻速较低。
2.3地层复杂
1、一开井段有约80～100m厚玄武岩，极易发生井漏，同时该井段钻进时跳钻严重， 易导致钻具事故发生。
2、该区块地层膏泥岩含量较高，易造成井壁垮塌和钻头泥包，对钻井液性能要求高。
2.4固井施工难度高
1、表层、生产套管固井环空间隙大，水泥浆顶替效率低，容易发生窜槽。
2、表层固井上部玄武岩地层承压能力低，固井过程中容易漏失，水泥浆返不到地面。
3、大尺寸套管，水泥浆与钻井液混浆严重，固井质量难以保证。
4、储气井工作压力大并且压力周期变化，对水泥石的长期塑性性能和密封稳定性能要求高。
3钻井施工技术
3.1防斜打直技术
1、开钻前认真检查安装质量，保证天车、转盘、井口三点一线;导管安装垂直，导管中心与井架底座中心同轴度偏差小于10mm。
2、一开钻进优选采用塔式钟摆钻具组合：Φ444.5PDC+Φ229减震器+Φ229螺旋钻铤*2+Φ440稳定器+Φ203无磁钻铤+Φ203螺旋钻铤*2+Φ178螺旋钻铤*3+Φ159螺旋钻铤*6+Φ127加重钻杆*21+Φ127钻杆，起到了很好的防斜和纠斜作用，下钻前认真做好了入井钻铤的外径丈量工作，按照由大到小入井，起到最佳的“塔式”钻具效果;钻进时钻压由小到大，并且做到均匀送钻。
3.2钻头选型技术
1、通过总结一期已施工井一开井段的施工经验，优选钻头和钻井参数，直接使用PDC钻头钻至玄武岩上部，然后再下入镶齿钻头钻穿玄武岩，节约了钻头及起下钻的时间，同时在保证井身质量的前提下适当加大钻压，提高了机械钻速，达到了提速提效的目的。
2、二开上部地层岩性疏松，可钻性高，因此选用江汉利华Φ311.1mmFL1955型号的PDC钻头，该种型号的钻头，适用于较疏松地层，在上部地层机械钻速能达到12-13m/h。
3.3 钻井参数优选技术
对于上部井段（0-465.5m），为了在提高机械钻速的同时控制好井斜，宜采用高转速低钻压钻进，钻压：10-40KN逐步提升，转速：110r/min，同时尽可能提高钻头的水力参数，泵压为11MPa。由于一开井段井眼直径较大，环空返速偏低，为保证钻井液排量，使用双泵钻进，排量达到50L/s，满足了清洁井眼和携带岩屑的要求。在导管附近松软、易垮塌地层，采用单泵小排量钻进，随钻头离开井口的距离增大逐步加大排量。
3.4 钻井液技术
一开钻进时在进入玄武岩前随钻加入1%KD-23进行防漏预处理，钻遇玄武岩后继续补充，随钻防漏堵漏，同时加入1%OSAM-K配合少量CaCO3，改善泥饼质量，封堵地层微裂缝，逐步提高地层承压能力，起到既防漏又防塌的效果。
3.5 固井施工技术
1、Φ339.7mm表层套管固井技术
（1）针对表层套管内径大、注水泥替浆易窜槽的固井难点，选用成熟的内插法固井技术，很好的解决了注水泥替浆窜槽问题。
（2）针对一开井段含玄武岩，表层固井易漏失，优选出适应区块的低密度防漏水泥浆体系，并通过对高低密度水泥浆比例进行优化，有效保证了水泥浆返至地面。
2、Φ244.5mm生产套管固井技术
（1）在下生产套管前通井时做地层承压试验，满足常规密度水泥浆返至地面不发生井漏的最大承压，以预防固井时发生井漏。
（2）重叠井段安装斜翼刚性扶正器，安装间距为每50米1只;裸眼井段采用双弓弹性扶正器，安装间距为每10-20米1只，既能提套管高居中度，又能在一定程度上水泥浆在上返的过程中起到旋流的作用，有助于提高顶替效率。
4结论及建议
1、与一期10口井中使用钢齿钻头打穿上部70m左右含砾石层，再换PDC钻至玄武岩上部，然后再下入镶齿钻头钻穿玄武岩相比，不仅井斜控制得更好，而且机械钻速明显提高，一开井段最大井斜仅0.7°，平均机械钻速达到了5.42m/h，相比J135井提高了10%，还节约了钻头和起下钻时间。
2、本井一开井段施工过程中，钻头易泥包，分析原因以及解决措施：（1）排量跟不上，一开井段井眼大，环空返速偏低，满足不了井眼清洗和携岩要求，不能确保井内清洁。措施：必须双泵打钻，保证排量达到50L/s。（2）在软泥岩地层不易加大钻压，送钻不均匀。措施：钻压控制在20KN-30KN，转速达到110r/min，送钻熟练均匀。（3）短起下太少，不能及时消除厚滤饼、 阻卡。措施：勤短起下。
参考文献：
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