劉文武，朱文鑒，趙洪波，孟凡洋，馮美貴，郭 坤，李 超，蔣 睿*，3

（1.北京探礦工程研究所，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083；3.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083）

0 引言

鄂西建始調(diào)查區(qū)作為南方頁(yè)巖氣基礎(chǔ)調(diào)查工程開展頁(yè)巖氣調(diào)查的主要方向之一，其地層屬華南地層區(qū)（II）內(nèi)揚(yáng)子地層區(qū)（II21）的上揚(yáng)子地層分區(qū)。調(diào)查區(qū)及周緣大部分地區(qū)出露上古生界-中生界下三疊統(tǒng)嘉陵江組、大冶組地層，局部二疊系大隆組、下窯組、龍?zhí)督M和孤峰組，其中極少數(shù)地方零星分布白堊紀(jì)以及新生代松散沉積層。二疊系龍?zhí)督M、孤峰組作為南方頁(yè)巖氣主力勘探層系［1］，在黔北正安、鄂西宜昌等地區(qū)先后圈定了多個(gè)頁(yè)巖氣遠(yuǎn)景區(qū)［2］。

基于此，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局在湖北省建始縣部署了一口大口徑地質(zhì)調(diào)查井——鄂建地4井，設(shè)計(jì)井深2000 m，地理位置在湖北省恩施州建始縣三里鄉(xiāng)，構(gòu)造位置屬于湘鄂西褶皺帶花果坪復(fù)向斜，開鉆層位為三疊系巴東組，設(shè)計(jì)完鉆層位為二疊系茅口組，主要目的層為二疊系大隆組、龍?zhí)督M和孤峰組，其目的是查明區(qū)域地層層序，取全取準(zhǔn)巖心地質(zhì)資料，獲取目的層厚度、埋深、巖石礦物組成、地球化學(xué)、儲(chǔ)集物性及巖石力學(xué)等評(píng)價(jià)參數(shù)，揭示地層含油氣性特征，為地層含油氣性測(cè)試優(yōu)選有利層段提供依據(jù)。

1 地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)分析

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，剖面實(shí)測(cè)資料較少，相鄰區(qū)已完成的高地1井和建地3井因井深均不足1000 m，完鉆層位均在三疊系底部大冶組，基于此預(yù)測(cè)的大冶組厚度及上覆的嘉陵江組厚度可信度不高，實(shí)鉆后發(fā)現(xiàn)與預(yù)測(cè)地層相差較大，為鉆探工藝選擇和井下復(fù)雜預(yù)判帶來較大挑戰(zhàn)。實(shí)鉆地層情況見表1。

表1 鄂建地4井地層情況Table 1 Lithology at Well Ejiandil-4

設(shè)計(jì)井位位于紅巖寺復(fù)向斜西北翼近核部，從構(gòu)造上分析，向斜是最重要的一類富水構(gòu)造，斷層、構(gòu)造縫、破碎帶等有利構(gòu)造發(fā)育，且嘉陵江組等巖溶比較發(fā)育，周邊發(fā)育大量溶洞、落水洞。井場(chǎng)南部雖有第四系、巴東組碎屑巖覆蓋，地下水主要由向斜兩翼碳酸鹽巖裸露區(qū)補(bǔ)給，沿向斜軸部由北向南徑流，綜合巖溶發(fā)育的各控制因素分析，井場(chǎng)附近井下深部巖溶相當(dāng)發(fā)育，并賦含有高水位承壓水。該類巖溶地貌，在鉆探施工中易發(fā)生鉆井液漏失、掉鉆、卡鉆、涌水、頂鉆等井下復(fù)雜情況。

2 鉆探工程實(shí)施

2.1 井身質(zhì)量要求

鄂建地4井井身質(zhì)量執(zhí)行《鉆井井身質(zhì)量控制規(guī)范》（SY/T 5088-2017）標(biāo)準(zhǔn)［3］，具體井身質(zhì)量要求如下。

（1）全井段最大井斜≯5°，全角變化率＜3°/30 m。

（2）井底水平位移≯50 m。

（3）目的層平均井徑擴(kuò)大率≤20%。

（4）完鉆直徑≮215.9 mm。

2.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［4-10］

根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)要求，井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下。

一開：?508 mm鉆頭鉆進(jìn)至30 m，下?406.4 mm導(dǎo)管，固井，建立循環(huán)。

二開：?311.2 mm鉆頭鉆進(jìn)，如遇到溶洞，采用?381 mm鉆頭擴(kuò)孔后，下?339.7 mm套管封隔溶洞，固井；若無溶洞則?311.2 mm鉆頭鉆至1020 m，下?244.5 mm套管，固井。

三開：?215.9 mm鉆頭鉆進(jìn)至2000 m，根據(jù)油氣顯示情況，如需則下?139.7 mm生產(chǎn)套管，封隔儲(chǔ)層，滿足儲(chǔ)層改造要求。

2.3 鉆探設(shè)備選擇

根據(jù)井身結(jié)構(gòu)、地層條件、負(fù)荷情況、環(huán)保要求等，鄂建地4井采用了電驅(qū)動(dòng)為主、配備柴油機(jī)動(dòng)力的ZJ30型石油鉆機(jī)，主要設(shè)備見表2。

表2 主要鉆探設(shè)備Table 2 Main drilling equipment

2.4 各開次施工情況

2.4.1 一開鉆進(jìn)（0～30 m）

一開采用?508 mm PDC鉆頭開孔，揭開表層土后鉆遇松散卵礫石層，出現(xiàn)井壁坍塌、掉塊，鉆至16 m時(shí)，鉆頭磨損嚴(yán)重（圖1），更換?444.5 mm PDC鉆頭鉆進(jìn)至30 m，到達(dá)設(shè)計(jì)深度后下?406.4 mm一開套管（導(dǎo)管），P.O42.5普通硅酸鹽水泥固井，建立循環(huán)。

圖1 鉆頭磨損情況Fig.1 Drill bit wear

一開主要鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)如下：

鉆具組合1：?508 mm PDC鉆頭+?177.8 mm鉆鋌+接頭+方鉆桿；

鉆具 組合2：?444.5 mm PDC鉆頭+?177.8 mm鉆鋌+接頭+方鉆桿。

鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓20 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min，泵壓3 MPa。針對(duì)卵礫石難鉆進(jìn)、掉塊等復(fù)雜，一開鉆井液采用膨潤(rùn)土分散體系［11］，配方為：清水+0.1%～0.2%燒 堿+5%～10%膨 潤(rùn) 土+0.3%～0.5%CMC。鉆井液性能：漏斗粘度35～40 s，密度1.06～1.08 g/cm3，API濾失量10～12 mL，泥皮厚度≤0.5 mm，pH值8～10。

2.4.2 二開鉆進(jìn)（老井眼，30～1156.20 m）

二開采用?311.2 mm PDC鉆頭全面鉆進(jìn)，鉆至64 m未鉆穿卵礫石層，出現(xiàn)蹩跳、掉塊、卡鉆情況，鉆時(shí)增大，提鉆并對(duì)30～64 m井段進(jìn)行水泥封固，后繼續(xù)鉆進(jìn)，790～855 m井段鉆遇3層漏失層，漏失量不大，頂漏穿過漏失層后，在864～867 m段出現(xiàn)動(dòng)態(tài)承壓水層，鉆至設(shè)計(jì)井深1020 m，因未見變層明顯標(biāo)志鮞粒灰?guī)r，二開井段加深至1156.20 m（圖2）。

圖2 二開老井眼井身結(jié)構(gòu)Fig.2 Wellbore structure of second opening interval(old)

針對(duì)鉆遇3個(gè)漏失層（790、835、855 m）和1個(gè)承壓水層（864 m），無鉆井液密度窗口，動(dòng)平衡鉆進(jìn)時(shí)密度約1.05 g/cm3，發(fā)生井涌失控，涌水量最高達(dá)100 m3/h（圖3），井筒鉆井液被地下水替換。為控涌水，采用鉆井液壓井，井口附近地表出現(xiàn)多處冒漿，同期鉆機(jī)水泥基礎(chǔ)出現(xiàn)裂紋，后期施工過程中，加強(qiáng)對(duì)鉆塔垂直度、水泥地基定期觀察并形成記錄，至施工順利結(jié)束，鉆塔垂直度及地基未再變化。

圖3 地層涌水Fig.3 Water gushing

綜合考慮該井上部存有不穩(wěn)定層段，存在掉塊、坍塌以及鉆機(jī)水泥基礎(chǔ)不穩(wěn)固造成地表設(shè)備傾倒等高風(fēng)險(xiǎn)，后續(xù)下鉆通井，通井至60 m遇阻，后通井至約90 m井深進(jìn)入穩(wěn)定地層時(shí)注水泥漿封固。候凝48 h后、繼續(xù)通井至66.7 m時(shí)速度變慢，蹩鉆嚴(yán)重，注水泥漿封固。掃塞通井過程中，44 m以深未見水泥，蹩跳嚴(yán)重，判斷44～70 m卵礫石層掉塊嚴(yán)重，再次注漿封固。候凝48 h后通井至127 m，架橋后再次注漿封固，井底注水泥漿至井口，36 h后進(jìn)行第二次掃塞通井。通井至143 m，測(cè)斜2.6°，與原井井斜偏差大，通井至187 m，鉆時(shí)、巖性與原井眼地層正常鉆進(jìn)相符，判斷出現(xiàn)新井眼。

二開老井眼主要鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)如下：

鉆具組合：?311.2 mm PDC鉆頭+?203 mm螺桿+減震器+接頭+?177.8 mm鉆鋌+變徑接頭+?159 mm鉆鋌+變徑+?127 mm鉆桿；鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓20～30 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min，泵壓2～7 MPa。

針對(duì)掉塊、坍塌情況，該井段主要采用聚合物防塌體系鉆井液［12-13］，配方為：清水+0.1%～0.2%燒堿+8%～10%膨 潤(rùn) 土+0.8%～1.5%降 失 水 劑（GPNH）+1%～2%防塌型隨鉆堵漏劑（GPC）+0.2%～0.4% CMC-HV+0.3%～0.6%增 粘 劑（GTQ）+0.2%～0.3%包被劑（GBBJ）；鉆井液性能：漏斗粘度40～109 s，密度1.10～1.19 g/cm3，API濾失量6～10 mL，泥皮厚度≤0.3 mm，pH值8～10。

2.4.3 二開鉆進(jìn)（新井眼，30～990 m）

針對(duì)出現(xiàn)新井眼情況，為保證施工進(jìn)度及井身質(zhì)量要求，采用?311.2 mm PDC+彎螺桿+MWD復(fù)合鉆井技術(shù)。在充分分析評(píng)估新老井眼碰撞風(fēng)險(xiǎn)后，在新井眼鉆井施工過程中，隨時(shí)進(jìn)行與老井眼之間的空間位置掃描計(jì)算，保證新井眼與老井眼之間的距離始終大于安全距離，確保新老井眼不碰撞。因老井眼在790～867 m已鉆遇井漏、井涌，新井眼此井段施工采用頂漏強(qiáng)鉆快速通過（新井眼此井段機(jī)械鉆速4倍于老井眼，達(dá)到5 m/h以上），套管封隔涌、漏地層。新井眼繼續(xù)鉆至867 m處漏失不返漿，在867～870 m段鉆遇動(dòng)態(tài)承壓水層，涌水量更大，約150～200 m3/h。調(diào)整鉆井液密度至1.05 g/cm3，采用動(dòng)平衡鉆井，順利鉆進(jìn)至990 m。起鉆時(shí)發(fā)生丼涌，涌水失控。因承壓水層涌水帶出地層中大量粗砂，經(jīng)過3次通井嘗試，通井至井底（990 m）。為安全起見，后下二開套管至943 m（圖4），并采用“穿鞋帶帽”工藝固井。

圖4 二開新井眼井身結(jié)構(gòu)Fig.4 Wellbore structure of the second well section

采用分段壓井法成功平衡井內(nèi)承壓水，確保起鉆過程順利，起鉆后下套管（在100～150 m處放置5個(gè)水泥傘），下至867 m處遇阻，接方鉆桿循環(huán)、上下活動(dòng)套管至926 m，有沉沙遇阻。上下活動(dòng)套管下至943 m處（未至井底）后，因套管上下活動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，為防套管損壞，決定結(jié)束下套管作業(yè)，準(zhǔn)備固井。

先進(jìn)行“穿鞋”固井作業(yè)，采用套管頂替注水泥12 m3。后進(jìn)行“戴帽”固井。第一次“戴帽”固井：在套管環(huán)空間隙擠注水泥8 m3，打開閥門返水，固井失敗。第二次“戴帽”固井：先壓注堵漏泥漿25 m3（1.10 g/cm3，漏斗粘度70 s，含大量堵漏材料），固井車壓注水泥漿24 m3（平均密度1.756 g/cm3），后打開閥門，返水量大幅減少。第三次“戴帽”固井：先壓注稠泥漿3 m3，固井車緩慢壓注水泥漿8 m3（1.75 g/cm3），候凝后，套管環(huán)狀間隙有水泥環(huán)，固井成功。后期經(jīng)過聲幅變密度測(cè)井，固井質(zhì)量評(píng)價(jià)為：0～106 m，固井質(zhì)量膠結(jié)中等；712～942 m固井質(zhì)量膠結(jié)好；其他井段固井質(zhì)量一般。

二開新井眼主要鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)如下：

鉆 具 組 合1：?311.2 mm PDC鉆 頭+1.25°? 197 mm螺桿+變徑+定向接頭+?165 mm無磁鉆鋌+?177.8 mm鉆鋌+變徑+?159 mm鉆鋌+變徑+?127 mm鉆桿。鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓20～40 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min，泵壓3～6 MPa。

鉆 具 組 合2：?311.2 mm PDC鉆 頭+1.25°? 203 mm螺桿+變徑+定向接頭+?165 mm無磁鉆鋌+?177.8 mm鉆鋌+變徑+?159 mm鉆鋌+變徑+?127 mm鉆桿。鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓20～60 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min，泵壓3～6 MPa。

二開井段鉆井液體系：

（1）針對(duì)30.00～867.00 m段存在掉塊、坍塌等不穩(wěn)定地層，采用聚合物防塌體系鉆井液，配方為：清 水+0.1%～0.2%燒 堿+8%～10%膨 潤(rùn) 土+0.8%～1.5%降失水劑（GPNH）+1%～2%防塌型隨 鉆 堵 漏 劑（GPC）+0.2%～0.4% CMC-HV+0.3%～0.6%增粘劑（GTQ）+0.2%～0.3%包被劑（GBBJ）。鉆井液性能：漏斗粘度40～109 s，密度1.10～1.19 g/cm3，API濾失量6～10 mL，泥皮厚度≤0.3 mm，pH值8～10。

（2）針對(duì)867.00～990.00 m存在漏失不返漿，其中867～870 m動(dòng)態(tài)承壓水層，采用低固相聚合物體系鉆井液，配方為：清水+0.1%～0.2%燒堿+3%～5%膨 潤(rùn) 土+0.2%～0.4% CMC-HV+0.3%～0.6%增粘劑（GTQ）+0.1%～0.2%包被劑（GBBJ）。鉆井液性能：漏斗粘度30～35 s，密度1.02～1.05 g/cm3，API濾失量6～10 mL，泥皮厚度≤0.5 mm，pH值8～10。

2.4.4 三開鉆進(jìn)（990～2026 m）

三開采用?215.9 mm PDC+彎螺桿+MWD的隨鉆糾斜復(fù)合鉆井技術(shù)［14-16］，鉆至2026 m完鉆。

三開主要鉆具組合及鉆進(jìn)參數(shù)如下：

鉆具組合：?215.9 mm PDC鉆頭+?172 mm 1.25°螺桿+?165 mm無磁鉆鋌+接頭+?159 mm鉆鋌+變徑接頭+?127 mm鉆桿。鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓40～60 kN，轉(zhuǎn)速60 r/min，泵壓3～8 MPa。

三開井段地層比較穩(wěn)定，采用低固相聚合物體系鉆井液，配方為：清水+0.1%～0.2%燒堿+3.0%～5.0%膨 潤(rùn) 土+0.2%～0.4% CMC-HV+0.3%～0.6%增粘劑（GTQ）+0.1%～0.2%包被劑（GBBJ）。鉆井液性能：漏斗粘度30～40 s，密度1.08～1.13 g/cm3，API濾失量5～10 mL，泥皮厚度≤0.5 mm，pH值8～10。

2.4.5 取心情況

密閉取心和密閉保壓取心被認(rèn)為是頁(yè)巖氣鉆井獲取資料最準(zhǔn)確的方法［17］，本井采用了大直徑取心［18］和保壓取心2種取心方法，全井段共取心5回次（見表3），前2次采用?215.9 mm川7-4取心鉆具，后3次采用北京探礦工程研究所研制的?215-80型保壓取心鉆具。取心鉆進(jìn)總進(jìn)尺30.7 m，巖心長(zhǎng)28.95 m，采取率94.3%，2種取心方法均達(dá)到取心質(zhì)量要求。

表3 鄂建地4井取心情況統(tǒng)計(jì)Table 3 Cores from Well Ejiandi-4

2.4.6 完井

三開鉆至2026 m完鉆，測(cè)井后采用水泥對(duì)井筒1500～1300、1000～900、100～0 m進(jìn)行分段封固處理，井口地面留暗標(biāo)，同時(shí)對(duì)鉆孔施工場(chǎng)地進(jìn)行恢復(fù)平整。完鉆井身結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5 鄂建地4井完井井身結(jié)構(gòu)Fig.5 Completion structure of Well Ejiandi-4

3 施工成果

3.1 鉆探技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

受新冠疫情、當(dāng)?shù)爻掷m(xù)暴雨及山體滑坡造成道路中斷無法運(yùn)輸鉆探設(shè)備等種種不利因素影響，本井2020年10月20日開鉆，一開鉆進(jìn)0～30 m，二開鉆進(jìn)過程中，因鉆遇大段卵礫石層、漏失地層和動(dòng)態(tài)承壓水層等復(fù)雜情況，在處理復(fù)雜地層過程中，鉆出新井眼，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)商定，最終沿著新井眼繼續(xù)鉆進(jìn)。本井最終于2021年3月22日以井深2026 m完鉆，扣除冬休42 d，共計(jì)耗時(shí)111 d，與設(shè)計(jì)施工進(jìn)度相比，延長(zhǎng)工期21 d。各開次施工進(jìn)展如圖6所示。

圖6 鄂建地4井鉆探施工進(jìn)展曲線Fig.6 Progress curve of the l Ejiandi-4 drilling work

經(jīng)過鉆探施工統(tǒng)計(jì)（表4），0～2026 m（包括老井眼1156 m），施工總時(shí)間為2475.8 h，純鉆時(shí)間為962.37 h，占總作業(yè)時(shí)間的38.87%；測(cè)井時(shí)間為13.88 h，占總作業(yè)時(shí)間的0.56%；下套管及固井187.5 h，占總作業(yè)時(shí)間的7.57%。相比常規(guī)鉆具組合（鉆頭+鉆鋌+鉆桿，鉆頭+直螺桿+鉆鋌+鉆桿），更換為復(fù)合鉆進(jìn)后，機(jī)械鉆速提高2倍以上。該鉆具組合可隨鉆測(cè)斜，隨鉆糾斜，提高了時(shí)效，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在深孔大口徑鉆探中有著極大的應(yīng)用前景。鄂建地4井各類型鉆具鉆速統(tǒng)計(jì)見表5所示。

由圖12可以看出，各設(shè)計(jì)師的原創(chuàng)比有一定差異，這是設(shè)計(jì)師“個(gè)性”的一種體現(xiàn);趨優(yōu)性則差別不大，與全部方案的平均得分(6.09)相比基本持平，甚至略低。設(shè)計(jì)師在“原創(chuàng)比—趨優(yōu)性”坐標(biāo)空間內(nèi)的分布情況對(duì)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的群體協(xié)作行為有重要影響，同時(shí)也是為獲得特定群體協(xié)作效果的可控因素之一，可以據(jù)此有意識(shí)地配置團(tuán)隊(duì)人員結(jié)構(gòu)，但這種影響的具體作用尚需通過大量實(shí)驗(yàn)研究來獲取。

表4 鄂建地4井全井時(shí)效分析Table 4 Time-efficiency analysis of Well Ejiandi-4

表5 鄂建地4井各鉆具類型鉆速統(tǒng)計(jì)Table 5 Summary of drilling speeds for various drilling tools in Well Ejiandi-4

依據(jù)測(cè)井資料（圖7），本井在井深1831 m處井斜最大為4.27°，對(duì)應(yīng)方位角349.53°，在井深2019 m處井底水平位移最大為46.70 m，井底溫度43.19℃。本井共解釋儲(chǔ)層22層，一類儲(chǔ)層2.40 m/1層，二類儲(chǔ)層1.10 m/1層，三類儲(chǔ)層134.10 m/20層；開展了鉆時(shí)、鉆井液、工程參數(shù)、巖屑、巖心、氣測(cè)等錄井工作。

圖7 鄂建地4井井斜、方位角、井底水平位移數(shù)據(jù)曲線Fig.7 Well inclination,azimuth,h bottom hole horizontal displacement curves of Ejiandi-4

3.2 鉆井關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)

3.2.1 大段卵礫石鉆井成孔技術(shù)

鄂建地4井0～70 m井段含有大量卵礫石，為能更好地解決該施工區(qū)的技術(shù)難題，減少井內(nèi)事故，提高施工效率，降低鉆探施工成本，探索適合此類地層施工方法。

3.2.1.1 鉆頭的選擇。

金剛石鉆進(jìn)時(shí)，大口徑金剛石極易崩脫和磨損，而且價(jià)格較高；牙輪鉆頭的牙掌以及剛體比較厚，當(dāng)鉆具自重達(dá)到鉆頭有效施工壓力時(shí)，對(duì)于卵礫石地層的破碎明顯；PDC鉆頭在石油、地?zé)嵋约八你@進(jìn)中應(yīng)用廣泛。最終一開采用?508 mm PDC/? 444.5 mm PDC鉆頭鉆進(jìn)，二開采用?311.2 mm PDC鉆進(jìn)。

3.2.1.2 泥漿的使用。

工作區(qū)主要在河谷平坦區(qū)域，部分卵石含量超過70%，粒徑較大，部分含砂量高，含水豐富，地層膠結(jié)性極差，護(hù)壁工作是重點(diǎn)；采用全面鉆進(jìn)施工，造成井內(nèi)砂礫石較多，需要靠泥漿攜帶排出。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，在該工作區(qū)施工當(dāng)遇到地層膠結(jié)性較好時(shí)，采用膨潤(rùn)土+純堿+水+CMC，鉆進(jìn)時(shí)，適當(dāng)加大泥漿粘度和密度，攜帶礫石效果好且價(jià)格低廉。

3.2.1.3 水泥封固

3.2.2 涌漏同存復(fù)雜情況處理技術(shù)

該工區(qū)嘉陵江組涌漏共存現(xiàn)象，與地質(zhì)因素有關(guān)，需采取相應(yīng)有效預(yù)防和處理措施，進(jìn)而提升頁(yè)巖氣復(fù)雜井型鉆井施工安全，降低作業(yè)成本。

（1）涌漏同存井發(fā)生井漏后，先解決井漏，再解決涌水，根據(jù)不同的復(fù)雜情況和現(xiàn)場(chǎng)條件實(shí)施堵漏壓井。

（2）鉆進(jìn)過程中，從提高鉆井液封堵造壁能力及隨鉆堵漏入手，提高地層的承壓能力，擴(kuò)展鉆井液安全密度窗口，必要時(shí)可采取水泥封堵的方法提高地層承壓能力。對(duì)于惡性漏失，可考慮凝膠堵漏漿+橋堵堵漏漿進(jìn)行堵漏作業(yè)及光鉆具大顆粒材料進(jìn)行堵漏作業(yè)。

（3）對(duì)于多次堵漏效果不理想，可考慮強(qiáng)行鉆進(jìn)，強(qiáng)行鉆進(jìn)要簡(jiǎn)化鉆具組合，確保鉆具安全，采用近平衡鉆進(jìn)，順利通過涌漏層位后，可考慮優(yōu)化井深結(jié)構(gòu)提前中完，從而節(jié)約鉆井成本，縮短建井周期。

3.2.3 井眼軌跡防碰技術(shù)

鄂建地4井在確認(rèn)鉆出新井眼后，因老井眼情況復(fù)雜，結(jié)合井眼軌跡測(cè)量及計(jì)算理論與實(shí)踐，新井眼利用主動(dòng)防碰技術(shù)，采用MWD復(fù)合鉆進(jìn)工藝，控制實(shí)鉆軌跡，利用防碰掃描方法掃描出新井與老井間的距離，確保井眼不相交，保證了工程順利竣工。

3.3 取得的地質(zhì)成果

本井開孔層位為三疊系巴東組，自上而下鉆遇三疊系中統(tǒng)巴東組、三疊系中下統(tǒng)嘉陵江組，三疊系下統(tǒng)大冶組（未穿），詳見表1。由于巴東組與嘉陵江組厚度較設(shè)計(jì)變厚，在設(shè)計(jì)井深內(nèi)未鉆達(dá)設(shè)計(jì)目的層二疊系大隆組、龍?zhí)督M及孤峰組，已鉆遇地層層序與設(shè)計(jì)相符。通過鄂建地4井實(shí)施，對(duì)湘鄂西褶皺帶花果坪復(fù)向斜地層含流體情況有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)；完成了鄂西地區(qū)完整鉆穿嘉陵江組全套地層，獲取鉆遇地層巖屑、部分地層巖心和全井段測(cè)錄井?dāng)?shù)據(jù)，初步查明了地層層序，為鄂西地區(qū)油氣調(diào)查工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐；完鉆后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)錄井資料及鄰井資料對(duì)地層含流體情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)解釋：全井最終發(fā)現(xiàn)氣顯示4.50 m/4層，顯示集中在嘉陵江組、大冶組，其中現(xiàn)場(chǎng)解釋含氣層0.50 m/1層，微含氣層4.00 m/3層。

4 存在問題與思考

（1）井身結(jié)構(gòu)未能及時(shí)根據(jù)實(shí)鉆調(diào)整。合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既能最大限度地避免漏、噴、塌、卡等工程事故的發(fā)生，又能最大幅度地減少鉆井工程費(fèi)用，由于對(duì)地層認(rèn)識(shí)不足和鄰區(qū)資料收集不夠，導(dǎo)致表層套管不能對(duì)地表部分易坍塌、易漏失地層和地表水層封隔，一開套管（導(dǎo)管）下入深度不夠，沒有根據(jù)地層情況及時(shí)調(diào)整。

（2）對(duì)涌水認(rèn)識(shí)不足，前期處理不當(dāng)。在新老井眼鉆進(jìn)過程中，均在860～870 m處發(fā)生涌水，水頭不高，水量不小。因初期涌水處理方法不當(dāng)，使鉆進(jìn)工作無法進(jìn)行，同時(shí)引起井壁坍塌等復(fù)雜情況。后期主要從改善鉆井液性能著手，防止被水稀釋，平衡鉆進(jìn)，必要時(shí)加入重晶石粉來提高密度，增大井眼液柱壓力。

（3）承壓水層特殊情況科學(xué)決策水平有待提高。施工中一旦遇到承壓水層，在鉆進(jìn)過程中一定要確認(rèn)承壓水層的頂界、底界、厚度和承壓水層的壓力，分析鉆井的具體施工條件。鄂建地4井在鉆進(jìn)承壓水層過程中，充分考慮水頭大小、水壓、涌水位置、下套管深度等因素，采用頂漏快速鉆穿，下套管封隔方案，保證鉆井能順利完成。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）鄂建地4井完鉆井深2026 m，終孔直徑215.9 mm，因未鉆至目的層，根據(jù)二級(jí)項(xiàng)目要求定深取心進(jìn)尺30.7 m，巖心長(zhǎng)28.95 m，巖心采取率94.3%。針對(duì)地層及井壁極不穩(wěn)定（大段卵礫石層）、涌水及漏失夾層等各種困難，形成了卵礫石層優(yōu)快鉆進(jìn)、承壓水層動(dòng)態(tài)平衡鉆井、隨鉆糾斜復(fù)合鉆井等系列技術(shù)，為該區(qū)域油氣鉆井實(shí)現(xiàn)安全環(huán)保高效奠定了基礎(chǔ)，為鄂西地區(qū)開展油氣地質(zhì)調(diào)查工作提供有益經(jīng)驗(yàn)。

（2）鄂建地4井完鉆井深已超過設(shè)計(jì)井深，鉆達(dá)三疊系大冶組三段，但未到設(shè)計(jì)層位，因項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)原因，未繼續(xù)進(jìn)行加深鉆進(jìn)。但結(jié)合鄂建地4井上段油氣顯示情況，建議對(duì)該井進(jìn)行加深鉆探，以查明二疊系泥頁(yè)巖層系含氣性特征，為評(píng)價(jià)鄂西地區(qū)二疊系頁(yè)巖氣資源潛力提供資料支撐。