王培義， 馬鵬鵬， 張賢印， 楊 衛(wèi)

(中國(guó)石化新星石油有限責(zé)任公司,北京100083)

?鉆井完井?

中低溫地?zé)峋@井完井工藝技術(shù)研究與實(shí)踐

王培義， 馬鵬鵬， 張賢印， 楊 衛(wèi)

(中國(guó)石化新星石油有限責(zé)任公司,北京100083)

為了提高中低溫地?zé)峋こ藤|(zhì)量，保障單井產(chǎn)能，優(yōu)化了地?zé)峋@井完井工藝技術(shù)，形成了適用于砂巖熱儲(chǔ)的二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)和適用于基巖熱儲(chǔ)的三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)；采用懸掛器連接、連接重疊段固井水泥密封的方式，防止泵室段底部水層竄通；優(yōu)化了適用于不同地區(qū)、不同儲(chǔ)層完井的花管、繞絲篩管和割縫襯管的設(shè)計(jì)參數(shù)；針對(duì)熱儲(chǔ)層極易漏失的特點(diǎn)，發(fā)展了鉆井液正循環(huán)鉆進(jìn)、清水正循環(huán)鉆進(jìn)、清水充空氣正循環(huán)鉆進(jìn)和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)等4種鉆進(jìn)工藝；根據(jù)生產(chǎn)需求，明確了地?zé)峋疁y(cè)井參數(shù)要求、固井技術(shù)要點(diǎn)及組合洗井工藝。該技術(shù)在清豐XBXZ-1井現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，下入多級(jí)泵試水24 h，流量120 m3/h，水溫68 ℃，靜液面15.50 m，動(dòng)液面48.00 m。中低溫地?zé)峋@井完井工藝成功解決了地?zé)徙@井完井過(guò)程中存在的鉆井液漏失嚴(yán)重、水位衰減快、沉砂嚴(yán)重和開(kāi)采水層與表層水之間的互竄等問(wèn)題，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

中低溫；地?zé)峋?；鉆井；完井

根據(jù)2015年世界地?zé)岽髸?huì)報(bào)告，世界范圍的地?zé)衢_(kāi)發(fā)利用以每年7%左右的復(fù)合速率增長(zhǎng)，地?zé)豳Y源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用具有十分廣闊的前景[1-3]。國(guó)內(nèi)的地?zé)衢_(kāi)發(fā)以中低溫為主，主要用于建筑供暖，地?zé)峋疃酁? 000～3 000 m[4-5]。地?zé)峋糜诠┡枰卤贸樗?、大排量產(chǎn)液和防砂防垢，對(duì)地?zé)峋木斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了新的要求。地?zé)峋_(kāi)采過(guò)程中存在出水量、水溫、井口壓力或靜水位衰減快，沉砂嚴(yán)重，開(kāi)采水層與表層水容易互竄，產(chǎn)能測(cè)試?yán)щy等問(wèn)題，這些問(wèn)題是當(dāng)前地?zé)峋@井完井的技術(shù)難題[6-12]。地?zé)峋┕こ杀据^高，地?zé)峁┡?xiàng)目利潤(rùn)較低，已經(jīng)成為制約地?zé)岙a(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的瓶頸。為此，筆者以河北、河南、山東、遼寧等地實(shí)際作業(yè)環(huán)境和地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，開(kāi)展了地?zé)峋@井完井工藝技術(shù)研究，優(yōu)化了各區(qū)域鉆井完井工程設(shè)計(jì)，并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證了效果，形成了適合不同地區(qū)不同熱儲(chǔ)類(lèi)型的鉆井完井工藝技術(shù)，解決了地?zé)峋a(chǎn)能衰減、開(kāi)采水層與表層水互竄和出砂等問(wèn)題，保障了地?zé)岙a(chǎn)業(yè)的規(guī)?？焖侔l(fā)展。

1 井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化

早期地?zé)峋容^淺，一般都采用單一井徑。當(dāng)前，地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)以中深層為主，埋深1 500～4 000 m，早期地?zé)峋木斫Y(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，為此，以石油井為參考進(jìn)行井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)熱儲(chǔ)類(lèi)型采用二開(kāi)或三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)。

砂巖孔隙型熱儲(chǔ)地?zé)峋捎枚_(kāi)井身結(jié)構(gòu)，一開(kāi)表層泵室段(φ339.7 mm套管)全部用水泥封固，二開(kāi)完鉆后有2種完井方式：第一種采用懸掛器懸掛φ177.8 mm套管，φ177.8 mm濾水管以上部分用止水器止水；第二種采用懸掛器懸掛φ177.8 mm套管，φ177.8 mm濾水管以上部分全部用水泥封固。

基巖裂隙型熱儲(chǔ)地?zé)峋捎萌_(kāi)井身結(jié)構(gòu)：一開(kāi)表層泵室段(φ339.7 mm套管)全部用水泥封固；二開(kāi)完鉆后采用懸掛器懸掛φ244.5 mm技術(shù)套管，用水泥全封固；三開(kāi)裸眼(φ215.9 mm)完井或下入φ177.8 mm濾水管完井。

2 鉆進(jìn)工藝優(yōu)化

目前，地?zé)峋@井主要采用鉆井液正循環(huán)鉆進(jìn)工藝、清水正循環(huán)鉆進(jìn)工藝、清水充空氣正循環(huán)鉆進(jìn)工藝和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)工藝。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)以正循環(huán)鉆進(jìn)為主，積極推廣使用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)工藝。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，與鉆井液正循環(huán)相比，氣舉反循環(huán)的鉆進(jìn)效率提高1～2倍，鉆探成本降低1/3，鉆頭壽命提高1～2倍，出水量增大1/3。

2.1 鉆井液正循環(huán)鉆進(jìn)工藝

雖然地?zé)峋@井的鉆進(jìn)工藝較多，但目前還是以正循環(huán)鉆進(jìn)為主。鉆井液設(shè)計(jì)和管理工作的關(guān)鍵是，正確處理漏失、井底高溫、卡鉆事故、腐蝕及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。漏失地層往往是熱儲(chǔ)地層，也是易發(fā)生涌噴的層位。在正常地層壓力梯度下，常用鉆井液的密度一般為1.05～1.20 kg/L，pH值為9.0～10.0，黏度為35～45 s，濾失量不大于5 mL。地?zé)峋@井以牙輪鉆頭為主，個(gè)別地區(qū)使用PDC鉆頭。以西-THY探-1井為例，常用鉆具組合如表1所示。

表1 西-THY探-1井鉆具組合Table 1 BHA for the Well Xi-THY E-1

2.2 清水正循環(huán)鉆進(jìn)工藝

地?zé)峋勉@井液鉆進(jìn)熱儲(chǔ)層段容易污染儲(chǔ)層，降低出水量，因此推薦采用清水作為循環(huán)介質(zhì)進(jìn)行正循環(huán)鉆進(jìn)。清水正循環(huán)鉆進(jìn)工藝具有鉆速快、洗井效果好、保護(hù)熱儲(chǔ)層、對(duì)含水層傷害小、對(duì)環(huán)境無(wú)污染和成本低等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是影響井壁的穩(wěn)定性、攜巖能力低和大量巖屑充填在含水層裂隙中影響出水量。

2.3 清水充空氣正循環(huán)鉆進(jìn)工藝

由于地?zé)峋畠?chǔ)層段極易發(fā)生漏失，因此采取將空氣注入清水中進(jìn)行欠平衡鉆進(jìn)的技術(shù)措施，其優(yōu)點(diǎn)主要是：1)采用清水充空氣形成欠平衡狀態(tài)，使地層水向井內(nèi)連續(xù)流動(dòng)，阻止清水進(jìn)入水層，有利于保護(hù)熱儲(chǔ)層；2)消除壓差型漏失；3)降低井筒內(nèi)液柱壓力，可提高鉆速；4)消除正壓差、不形成濾餅，可有效預(yù)防壓差卡鉆。不足之處是：由于空氣在清水中很容易滑脫聚集，因此正常鉆進(jìn)時(shí)對(duì)鉆井施工配合和各工序時(shí)間控制的要求很高。例如，接單根時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，環(huán)空內(nèi)鉆井液中的空氣向上滑脫，形成段塞流，會(huì)造成鉆井液噴出。

2.4 氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)工藝

氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)的優(yōu)勢(shì)在于：1)采用反循環(huán)建立抽汲負(fù)壓系統(tǒng)，解決了漏失嚴(yán)重只進(jìn)不返情況下的鉆進(jìn)問(wèn)題；2)巖渣屑及流體介質(zhì)均沿鉆具中心通道上返，不與井壁及含水層發(fā)生接觸，且反循環(huán)鉆進(jìn)過(guò)程同時(shí)是抽水洗井過(guò)程，有利于疏通含水層孔隙，簡(jiǎn)化了抽水洗井工序；3)避免了正循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)流體介質(zhì)高速上返對(duì)井壁的沖蝕，有利于保護(hù)井壁、防止坍塌和減少井內(nèi)事故的發(fā)生；4)反循環(huán)通道過(guò)流斷面面積較小，在滿(mǎn)足最低氣流上返速度的前提下所需壓縮氣體體積流量小，能夠節(jié)省設(shè)備投資、降低空氣壓縮機(jī)燃油消耗；5)壓縮氣體、巖渣和鉆井液等沿雙壁鉆具中心通道上返至地表后經(jīng)排渣管排放到半封閉的箱體中，對(duì)環(huán)境污染小。該工藝如用清水鉆進(jìn)，還可節(jié)約鉆井液，鉆進(jìn)過(guò)程同時(shí)又是洗井過(guò)程，與鉆井液正循環(huán)鉆進(jìn)相比，具有出水量大、洗井時(shí)間短、不污染含水層和成井質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果較好，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。

3 完井工藝優(yōu)化

地?zé)峋昃に囍饕y(cè)井、固井、洗井和濾水管基本性能參數(shù)選擇。

3.1 測(cè)井

地?zé)峋疁y(cè)井應(yīng)考慮科研和生產(chǎn)的實(shí)際需求，具體參數(shù)及測(cè)量井段見(jiàn)表2?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的測(cè)井參數(shù)進(jìn)行測(cè)井。

3.2 固井

地?zé)峋叹畷r(shí)，不同管徑間的環(huán)空處，一定要用水泥封固，否則很可能會(huì)影響出水溫度。二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)的地?zé)峋韺犹坠芗盀V水管以上部分全部采用油井水泥封固；三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)的地?zé)峋?，表層套管及技術(shù)套管部分全部采用油井水泥封固。

3.2.1 泵室段底部密封止水方式優(yōu)化

早期地?zé)峋檬叶蔚撞棵芊庵顾绞街饕钱悘竭B接密封和重疊擠水泥密封。

表2 地?zé)峋疁y(cè)井參數(shù)匯總Table 2 Logging parameters collection for geothermal wells

異徑連接密封是將泵室管與下部井管使用異徑接頭連接形成整體管串一次下入，兩級(jí)井管間無(wú)薄弱點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。

圖1 異徑連接密封示意Fig.1 Diagram of connection sealing with different diameters

重疊擠水泥密封是泵室管(表層套管)與下部井管(技術(shù)套管)重疊段采用擠水泥密封(見(jiàn)圖2)。該密封方式不易形成水泥環(huán)塞，自流地?zé)峋m合采用技術(shù)套管戴帽固井技術(shù)。

20世紀(jì)90年代，泵室段底部密封止水方式改進(jìn)為懸掛連接密封，其基本原理就是將下部井管懸掛于泵室管底部，依靠?jī)杉?jí)井管間的特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封連接。根據(jù)密封接觸面材料的不同，將其分為橡膠密封與金屬密封。

懸掛連接采用橡膠密封時(shí)，通常是下泵室管底部連接小一級(jí)的井管收徑頭，下部井管頂部連接大一級(jí)的井管擴(kuò)徑頭，擴(kuò)徑處加設(shè)橡膠層坐封于變徑錐面處(見(jiàn)圖3)。

采用特制的懸掛器可實(shí)現(xiàn)懸掛連接金屬密封，特制懸掛器由內(nèi)套和外套2部分組成，內(nèi)外套均選用高級(jí)合金鋼鍛造而成，可滿(mǎn)足底部懸掛4 000 m長(zhǎng)套管的要求。內(nèi)套的密封錐面上熔涂10 mm厚的鉛質(zhì)，上部加工成反扣扣型，通過(guò)特制反扣接頭連接鉆桿入井，下端與下部井管相連；外套實(shí)質(zhì)上為帶內(nèi)錐面的短節(jié)套管，可以連接于泵室段的任何位置。特制懸掛器的內(nèi)套依靠鉛質(zhì)坐封于外套錐面上，使外套內(nèi)錐面與內(nèi)套外錐面配合形成密封連接(見(jiàn)圖4)。

圖2 重疊擠水泥密封(穿袖封固連接)示意 Fig.2 Diagram of squeeze cementing seal of overlap segment

圖3 懸掛連接橡膠密封示意Fig.3 Diagram of liner hanger connection with rubber seal

圖4 懸掛連接金屬密封示意Fig.4 Diagram of liner hanger connection with metal seal

懸掛連接水泥密封止水方式是從石油鉆井結(jié)構(gòu)中引進(jìn)過(guò)來(lái)的，地?zé)峋檬叶蔚撞坎捎脩覓炱鬟B接，濾水管以上用水泥封固。這種密封止水效果好，安全可靠，正在現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用(見(jiàn)圖5)。

圖5 懸掛連接水泥密封示意Fig.5 Diagram of liner hanger connection with cement seal

3.2.2 地?zé)峋h(huán)空密封止水方式優(yōu)化

早期二開(kāi)井身結(jié)構(gòu)地?zé)峋_(kāi)采段頂部采用在套管外設(shè)置橡膠托盤(pán)(傘式、盂式)或纏牛皮帶、海帶架橋，利用井壁自行垮塌和縮徑的方式形成永久性的天然止水，但這種止水方式可靠性差，難以保證止水質(zhì)量。目前，濾水管以上部分全部采用油井水泥封固的方式止水。

3.3 濾水管

濾水管的基本性能參數(shù)主要包括濾水孔直徑，濾水管的長(zhǎng)度、直徑及防砂效果。目前，地?zé)峋Ｓ玫臑V水管有以下3種：1)花管。適用于灰?guī)r熱儲(chǔ)層，孔徑18.0 mm，橫向孔距55.0 mm，一圈12個(gè)孔。2)繞絲篩管。適用于砂巖熱儲(chǔ)層，基管打孔參數(shù)同花管，外包80目不銹鋼篩網(wǎng)，纏304不銹鋼絲，鋼絲間距小于0.5 mm。3)割縫襯管。適用于砂巖熱儲(chǔ)層，篩管縫長(zhǎng)100.0 mm，縫寬0.3 mm，縫分布密度580～600條/m，過(guò)流流量可以達(dá)到160～180 m3/h。

3.3.1 試驗(yàn)方法與儀器

在防砂精度優(yōu)化試驗(yàn)系統(tǒng)的長(zhǎng)填砂筒中裝填不同粒徑的地層砂或礫石，在沉砂器中放置不同精度的篩管小樣，將地?zé)峋债a(chǎn)水量換算為驅(qū)替泵的排量進(jìn)行出砂試驗(yàn)，采集不同排量時(shí)的流量、滲透率和壓差等數(shù)據(jù)，并對(duì)采出液中的砂粒含量和粒徑(粒度中值、最大粒徑)進(jìn)行分析。

3.3.2 采液強(qiáng)度對(duì)防砂效果的影響

采用粒徑0.425～0.850 mm(粒度中值0.644 mm)的石英砂進(jìn)行防砂篩管的防砂試驗(yàn),結(jié)果表明，采液強(qiáng)度每增加1 m3/(d·m)，含砂量增加57%,采出砂最大粒徑增加2.3%。如果進(jìn)行提液生產(chǎn)，應(yīng)提高防砂精度，否則會(huì)引起地?zé)峋錾啊?/p>

3.3.3 濾水管直徑對(duì)直井產(chǎn)能比的影響

不同直徑的濾水管與直井產(chǎn)能比的關(guān)系如圖6所示。從圖6可以看出，濾水管精度一定時(shí)，φ177.8 mm濾水管的產(chǎn)能比比φ139.7 mm濾水管高，這是由于φ177.8 mm濾水管直徑大，環(huán)空砂層薄，地?zé)峋漠a(chǎn)能高，因此，在選擇濾水管時(shí)，優(yōu)先選用直徑較大的濾水管，以提高地?zé)峋漠a(chǎn)能。直井采用φ177.8 mm濾水管完井其產(chǎn)能比采用φ139.7 mm濾水管平均提高4.44%。

圖6 濾水管直徑與直井產(chǎn)能比的關(guān)系曲線(xiàn)Fig.6 Relationship curve of filter tube diameter and productivity ratio for vertical wells

3.3.4 濾水孔直徑

濾水孔直徑必須與含水層粒度相適應(yīng)。合理濾水孔直徑的確定原則是允許含水層中50%～70%的細(xì)砂粒通過(guò)，使含水層井壁的剩余粗顆粒形成“圓形拱”。 濾水管孔隙率的計(jì)算公式為：

(1)

式中：m為濾水管孔隙率；Sk為濾水管孔隙總面積，m2；Sz為濾水管表面積，m2。

濾水管孔隙率過(guò)大，濾水管強(qiáng)度降低； 濾水管孔隙率過(guò)小，將產(chǎn)生堵水效應(yīng)。 合理的孔隙率應(yīng)不小于地層的給水度。試驗(yàn)結(jié)果表明：圓孔、割縫濾水管的孔隙率為20%～40%，網(wǎng)狀濾水管的孔隙率為20%～35% 。

3.3.5 濾水管長(zhǎng)度

設(shè)計(jì)濾水管長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)確定一個(gè)合理的有效長(zhǎng)度。試驗(yàn)表明，隨著濾水管長(zhǎng)度增加，井內(nèi)出水量亦逐漸增加，當(dāng)增加到一定長(zhǎng)度后，井內(nèi)出水量增加率趨近于零。

對(duì)于粒度均勻的含水層，濾水管長(zhǎng)度應(yīng)為含水層厚度的70%～80%；對(duì)于非均質(zhì)含水層，濾水管長(zhǎng)度應(yīng)為含水層厚度的30%～50%。

當(dāng)含水層厚度大于10.00 m ，濾水管有效長(zhǎng)度的計(jì)算公式為：

L=alg(1+Q)

(2)

式中：L為濾水管的有效長(zhǎng)度，m；a為校正系數(shù)，與含水層和井身結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般取17；Q為設(shè)計(jì)的產(chǎn)水量，L/s。

3.4 洗井

地?zé)峋ǔ２捎寐阊弁昃蜑V水管完井2種完井方式。為了最大限度地獲取地?zé)崴?，地?zé)峋话阋捎枚喾N洗井方法洗井，以便使地?zé)峋某鏊亢退疁剡_(dá)到設(shè)計(jì)要求，并盡量達(dá)到最佳出水量及水溫。洗井方法一般可分為機(jī)械洗井和化學(xué)藥劑洗井2類(lèi)。機(jī)械洗井包括噴射洗井、氣舉洗井、活塞洗井和水泵抽水洗井；化學(xué)藥劑洗井包括焦磷酸鈉洗井、酸化洗井和液態(tài)二氧化碳洗井等。地?zé)峋淳畷r(shí)，上述各種洗井方法基本不能單獨(dú)使用，需要幾種洗井方法組合在一起使用，才能形成一個(gè)完整的地?zé)峋淳鳂I(yè)流程。

目前，砂巖熱儲(chǔ)地?zé)峋饕捎脟娚湎淳?氣舉洗井的洗井方法，基巖裂隙型熱儲(chǔ)地?zé)峋饕捎脟娚湎淳?酸化洗井(酸壓洗井)+氣舉洗井的洗井方法。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

目前，陜西、河北、河南、山東、遼寧等地的砂巖熱儲(chǔ)地?zé)峋捎枚_(kāi)井身結(jié)構(gòu)，基巖裂隙型熱儲(chǔ)地?zé)峋捎萌_(kāi)井身結(jié)構(gòu)；儲(chǔ)層上部地層用水泥全封固，以防止開(kāi)采水層與表層水串通；根據(jù)儲(chǔ)層地質(zhì)特點(diǎn)采用花管、繞絲篩管和割縫襯管完井；洗井工藝和方法優(yōu)化組合，滿(mǎn)足了各地區(qū)地?zé)峋@井和完井工程的要求。

清豐香檳小鎮(zhèn)探采1 井完鉆井深1 730.00 m，完鉆層位為奧陶系馬家溝組地層，目的層巖性為灰?guī)r、白云巖。采用三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，二開(kāi)技術(shù)套管采用懸掛器連接，技術(shù)套管采用水泥封固。熱儲(chǔ)段采用清水充空氣正循環(huán)鉆進(jìn)工藝，在預(yù)防井漏的同時(shí)確保了連續(xù)鉆進(jìn)。三開(kāi)濾水管采用花管完井。

該井采用氣舉洗井，將氣和水按氣、水、氣、水、氣、水的順序交替注入管柱內(nèi)，然后開(kāi)泵注入清水將注入的氣體經(jīng)環(huán)空頂替出來(lái)。經(jīng)過(guò)氣舉洗井后，水質(zhì)基本變清，泥砂含量很小，說(shuō)明氣舉吞吐洗井效果很好，成功清除了熱儲(chǔ)層內(nèi)各種堵塞物，疏通了滲流通道。氣舉完畢，下入多級(jí)泵開(kāi)始試水，多級(jí)泵下入深度168.00 m，用120 m3/h的流量試水24 h，測(cè)得靜液面15.50 m，動(dòng)液面48.00 m。

5 結(jié)論與建議

1) 中低溫地?zé)峋呀?jīng)在井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、低密度鉆井液鉆井、測(cè)井、固井、濾水管基本性能參數(shù)確定及防砂處理等方面形成了鉆井完井系列特色技術(shù)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好。

2) 高溫地?zé)峋@井面臨著高溫、地層堅(jiān)硬、鉆速低和成井質(zhì)量不高等問(wèn)題；目前還沒(méi)有開(kāi)展干熱巖鉆進(jìn)相關(guān)技術(shù)研究工作，二者均需進(jìn)行深入研究。

3) 隨著地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)深度的增加，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益突出，應(yīng)高度重視鉆井液處理、噪音污染和安全鉆進(jìn)(防噴、降溫)等問(wèn)題，堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益協(xié)調(diào)一致的原則，保護(hù)生態(tài)平衡。

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[編輯 滕春鳴]

Drilling and Completion Technologies for of Geothermal
Wells with Medium and Low Temperatures

WANG Peiyi,MA Pengpeng,ZHANG Xianyin,YANG Wei

(SinopecStarPetroleumCo.,Ltd.,Beijing,100083,China)

To enhance the engineering quality of geothermal wells and to obtain desirable single well productivity,geothermal drilling and completion technologies have been optimized,and developed casing program with two sections suitable for geothermal development in sandstone formations and three sections suitable for matrix formations.Hanger connections,together with sealing by cementing slurry in overlapping sections have been developed to eliminate possibility of water channeling in bottom sections of the pumping chamber.In addition,design parameters for perforated PVC pipe,wire-wrapped screens and slotted liners are optimized to satisfy the demand of completion in different formations and different areas.Four drilling techniques,including mud circulation drilling,freshwater circulation drilling,gas-charged water circulation drilling and gas-lifting reverse circulation drilling,have been developed for thermal reservoir susceptible to lost-circulation.According to the requirement of production,logging parameters,cementing and integral flushing technologies in geothermal wells have been specified.The newly developed technologies have been deployed on site of the Well Qingfeng XBXZ-1,with multistage pump testing water for 24 h,flow rate of 120 m3/h,water temperature of 68 ℃,the static liquid level being 15.50 m,the dynamic liquid level being 48.00 m.Successful drilling and completion technologies for geothermal wells at medium or low temperatures can effectively eliminate severe lost circulation,fast drop in water levels,undesirable settling of cuttings,channeling of water between target formation and surface layer,etc.It has bright prospects in promotionand application.

low medium temperature; geothermal well;drilling; completion

2017-03-10；改回日期：2017-07-15。

王培義(1968—)，男，山東單縣人，1988年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院鉆探工程專(zhuān)業(yè)，2006年獲中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣井工程專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位，高級(jí)工程師，主要從事地?zé)徙@完井方面的技術(shù)研究與管理工作。E-mail：hzwpy@163.com。

中國(guó)石化集團(tuán)科技攻關(guān)項(xiàng)目“地?zé)峋P(guān)鍵技術(shù)研究”(編號(hào)：JP13003)部分研究?jī)?nèi)容。

10.11911/syztjs.201704005

TE314.1

A

1001-0890(2017)04-0027-06