塔河油田12区超深井快速钻井技术.pdf

第38卷第3期石油钻探技术Vol138No13
2010年5月PETROLEUMDRILLINGTECHNIQUESMay,2010

#/8630计划专栏!doi:10.3969/j.issn.1001-0890.2010.03.004

塔河油田12区超深井快速钻井技术

121313
王成岭李作宾蒋金宝杜文军王甲昌王德成

(11中原石油勘探局钻井工程技术研究院,河南濮阳457001;21中国石化国际石油勘探开发公司,北京100191;31中原石油
勘探局中原塔里木钻井公司,新疆库尔勒841000)

摘要:对塔河油田深井钻井中存在的中上部起下钻严重阻卡,三叠系、二叠系和石炭系地层井壁稳定性差,及
深部地层机械钻速低、易斜等技术难题进行了详细分析,并提出了相应的技术措施,例如应用中上部防阻卡技术,螺
杆复合钻井技术,井壁稳定技术和深部防斜打快技术等。在塔河油田十余口超深井的现场应用表明,该技术措施有
效解决了中上部严重阻卡的问题,钻井提速效果显著,平均机械钻速提高了2217%,钻井周期缩短了1515%。
关键词:防卡;复合钻井;井眼稳定;防斜打快;塔河油田
中图分类号:TE245文献标识码:A文章编号:1001-0890(2010)03-0017-05

塔河油田储层埋藏较深,随着超深井数量不断
111中上部阻卡严重
增多,所钻地层岩性越来越复杂,钻井施工难度也不
断加大,钻井速度影响着整个油田的勘探开发速度,中上部钻遇的地层成岩性较差、欠压实、胶结疏
因此,提高超深井钻井速度就成为实现塔河油田快松、渗透性强。地层岩性多为砂泥岩互层,泥岩中的
速高效勘探开发的关键。为此,在塔河油田超深井黏土矿物以伊利石和绿泥石为主,不易水化膨胀,但
施工中,应用了中上部防阻卡技术、复合钻井技术、易分散[4]。上部井眼较大,可钻性好,在钻进过程中
井壁稳定技术和深部防斜打快技术等,使钻井速度易形成厚而黏的虚泥饼造成/缩径0和起下钻严重阻
得到了较大提高,从而提高了钻井效率。卡。如在TK1283井二开1206100~1609100m、
1437137~1724143m、1868122~2068181m、
1钻井难点2289143~3297127m、2999187~3402195m、
4326178~4556187m等井段有明显的遇阻现象。
塔河油田钻遇地层主要为第四系、第三系、白
112三叠系、石炭系易扩径,二叠系易漏失和坍塌
垩系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志
留系、奥陶系、寒武系和震旦系等[1]。由于钻遇的岩性为火成岩、玄武岩和硬脆性泥页岩,在钻井
地层类型较多、岩性复杂,钻井过程中主要存在以过程中井壁稳定性差,易坍塌掉块,造成卡钻事故和
下难题[2-3]:井径扩大[5-7]。表1为塔河地区二叠系、石炭系部分

表1T401井黏土矿物X-射线衍射分析结果
黏土矿物含量,%
井段/m岩性蒙脱石含量,%
高岭石绿泥石伊利石伊/蒙混层
4596~4610灰色泥岩岩屑1317353540
4923~4929灰色泥岩岩屑1213255045
5075~5085灰色泥岩岩屑1111215755

地层的黏土矿物衍射分析结果。收稿日期:2009-02-03;改回日期:2010-03-22
从表1可以看出,黏土矿物以伊/蒙混层和伊利基金项目:国家高技术研究发展计划(/8630计划)项目/提高超
石为主,随着井深的增加伊/蒙混层含量增大,且混层深井钻井速度及安全钻井技术研究0(编号:2006AA06A109-7)部分
研究内容
比也增大,而伊利石、绿泥石和高岭石含量随之降低。
作者简介:王成岭(1976)),男,山东菏泽人,1998年毕业于山
蒙脱石是产生吸水膨胀的基础物质伊利石遇水产生
,东科技大学机电工程专业,2008年获西南石油大学机电工程专业硕
分散,从而造成该地层易水化分散、剥落掉块。士学位,主要从事钻井工艺研究。
利用测井资料分析模拟其该井段的压力剖面发联系方式:[phone],[e-mail]
#18#石油钻探技术2010年5月

现,三叠系、石炭系地层存在着较高的坍塌压力,远塔河油田三叠系、石炭系地层存在纵横交错
高于孔隙压力。表2为T401井的孔隙压力和坍塌的微裂隙,钻井液滤液侵入后造成岩石的结构强
压力数据。度降低,坍塌压力升高。从TH12509井井壁掉

表2T401井孔隙压力和坍塌压力数据落的岩块可以明显看出岩石带有微裂隙,如图1

深度/m孔隙压力/kg#L-1坍塌压力/kg#L-1所示。
430011151117综上所述,塔河地区的井壁失稳机理可归结为:
450011251126岩石含有微裂缝,钻井液滤液侵入后会造成岩石的
480011241125结构强度降低,坍塌压力升高;伊/