于承朋
勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院設(shè)計(jì)所 山東東營(yíng) 257097
隆盛1井是部署在四川盆地川東弧形高陡褶皺帶隆盛潛伏構(gòu)造上的一口重點(diǎn)區(qū)域探井。本井設(shè)計(jì)井深4915m,主探志留系、茅口組、嘉陵江組,兼探飛仙關(guān)組,長(zhǎng)興組。評(píng)價(jià)各層系含油氣性與資源規(guī)模;取得系統(tǒng)全面的地質(zhì)、地球物理、鉆井、測(cè)井、測(cè)試以及分析化驗(yàn)等各項(xiàng)資料參數(shù)、數(shù)據(jù),為綜合評(píng)價(jià)研究提供依據(jù)。2010年10月30日,對(duì)隆盛1井進(jìn)行完井酸壓測(cè)試,在海相地層茅口組喜獲日產(chǎn)天然氣20.6萬(wàn)m3,微含硫化氫。隆盛1井是繼涪陵區(qū)塊上的興隆1井在礁灘儲(chǔ)層取得天然氣勘探突破后,在綦江區(qū)塊取得的不整合面巖溶儲(chǔ)層天然氣勘探新突破。
隆盛1井鉆遇的地層自上而下依次為:侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組、下沙溪廟組、侏羅系下統(tǒng)涼高山組、大安寨組、馬鞍山組、東岳廟組、珍珠沖組、三疊系上統(tǒng)須家河組、三疊系中統(tǒng)雷口坡組、三疊系下統(tǒng)嘉陵江組、飛仙關(guān)組、長(zhǎng)興組、龍?zhí)督M、茅口組、棲霞組、梁山組、志留系中統(tǒng)、韓家店組、小河壩組。
1.井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該井采用4開(kāi)結(jié)構(gòu),一開(kāi)使用Φ660.4mm鉆頭鉆進(jìn),Φ476.25 mm套管下深500m左右,封隔地表水、松散粘土流砂、砂礫層,建立井口。二開(kāi)使用Φ406.4mm鉆頭鉆進(jìn)至2352m左右,下Φ 339.7mm套管,封隔雷口坡組及以上地層。三開(kāi)使用Φ311.2mm鉆頭鉆至3740m左右,下Φ273.1mm套管,封隔茅口組氣層以上地層。四開(kāi)使用Φ241.3mm鉆頭鉆進(jìn),鉆至設(shè)計(jì)井深完鉆,下入Φ 177.8mm尾管,尾管先懸掛,后回接到井口。
2.鉆井方式優(yōu)選
氣體鉆井方式:本井一開(kāi)及二開(kāi)須家河及以上井段采用空氣、氮?dú)忏@井或充氣鉆井液鉆井,其它井段和氣體鉆條件不具備時(shí)采用鉆井液鉆井。
鉆井方式:海相地層鉆井作業(yè)避開(kāi)產(chǎn)層使用螺桿+轉(zhuǎn)盤+PDC鉆頭的復(fù)合鉆井方式。
3.鉆頭優(yōu)選
參照建立的川東北地區(qū)巖石可鉆性剖面,聯(lián)合鉆頭生產(chǎn)廠家進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),結(jié)合“南方海相復(fù)雜勘探區(qū)鉆井技術(shù)研究”部分成果確定了該井各個(gè)地層的鉆頭選型:侏羅系地層采用寬齒鉆頭,如江漢產(chǎn)的HJ T537GK系列鉆頭,成都產(chǎn)的SH22RG系列鉆頭;海相地層非產(chǎn)層段設(shè)計(jì)使用PDC鉆頭。
4.鉆井液優(yōu)選
須家河組以下地層采用鉆井液鉆井。根據(jù)鉆遇地層特點(diǎn),鉆井液要保持低固相、強(qiáng)抑制膏鹽巖污染能力、較低的濾失量、薄而韌的泥餅、優(yōu)良的造壁性和潤(rùn)滑性,以及良好的流變性,保證安全快速鉆進(jìn)。全井多處為目的層段,重點(diǎn)是保護(hù)油氣層。
5.固井設(shè)計(jì)
一開(kāi)采用常規(guī)水泥漿體系,二開(kāi)采用漂珠和常規(guī)防竄水泥漿體系,三開(kāi)及回接采用常規(guī)非滲透防竄水泥漿體系,四開(kāi)尾管采用膠乳和常規(guī)非滲透加重防竄水泥漿體系,四開(kāi)回接采用常規(guī)加重防竄水泥漿體系。
1.鉆頭使用情況
隆盛1井全井共使用鉆頭33只,其中:
(1)嘉陵江飛仙關(guān)組使用的宜昌神達(dá)的S5665A鉆頭,該鉆頭在本井的使用較好,鉆頭牙齒基本完好,直徑基本無(wú)磨損。
(2)四開(kāi)茅口組,棲霞組灰?guī)r地層推薦使用江鉆的HJT537GK或者HJ617G鉆頭,這兩只鉆頭在本井茅口組灰?guī)r鉆進(jìn)中取得最高1.57m/h的鉆速。
(3)四開(kāi)韓家店組鉆進(jìn)選用小齒PDC鉆頭,應(yīng)用常規(guī)PDC轉(zhuǎn)盤鉆井,配合高轉(zhuǎn)速,在本井韓家店組鉆進(jìn)中取得顯著成果。
2.鉆井液技術(shù)
本井針對(duì)井壁穩(wěn)定性采取了以下措施:
(1)適量使用非滲透降失水劑,提高鉆井液的抑制性。
(2)調(diào)整鉆井液的流變性能,使鉆井液在環(huán)空以平板型層流上返,既保證具有良好的懸浮攜帶能力,又盡量減小鉆井液對(duì)井壁的沖蝕。
(3)在鉆井液中使用適量高分子聚合物,利用高分子長(zhǎng)鏈的橋聯(lián)與覆蓋使井壁更致密光滑。
本井在雷口坡和嘉陵江組的膏層極為發(fā)育,因此防止大段膏巖層對(duì)鉆井液的污染是本井鉆井液工作的一個(gè)重點(diǎn)。在這方面施工中采取了以下措施:
①選擇抗鈣能力強(qiáng)的處理劑如:LV-CMC、SMP-2、SHC-1等。
②定時(shí)補(bǔ)充NaOH,使泥漿的pH值保持在10以上,控制石膏在鉆井液中的溶解度。
③根據(jù)鉆井液的Ca2+含量確定。純堿的用量,避免過(guò)量使用純堿造成不規(guī)則井徑。
④用純堿、SMT、NaOH及降濾失劑配制成高堿比的膠液均勻加入鉆井液的方法來(lái)調(diào)節(jié)鉆井液的性能,避免在鉆井液中干加純堿
⑤控制鉆井液的般土含量不大于30g/l,防止鉆井液粘切過(guò)高。
隆盛1井為第一口區(qū)域探井,實(shí)鉆地層與設(shè)計(jì)存在很大的差異。本井所發(fā)生的事故及復(fù)雜情況都有其獨(dú)特性,為本地區(qū)后續(xù)勘探工作提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
1.一開(kāi)、二開(kāi)氣體鉆進(jìn),鉆具損傷較大,斷鉆具事故不可避免,但可減少,采用全新的鉆具,配齊所有打撈工具可縮短事故處理時(shí)間。
2.龍?zhí)督M煤層及龍馬溪組容易垮塌,極易造成卡鉆,提前做好防卡措施,調(diào)整好泥漿性能及鉆井參數(shù)。
3.茅口組燧石層縮徑嚴(yán)重,鉆進(jìn)過(guò)程中要有應(yīng)對(duì)措施。
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