李正前，房 勇，陳孝紅，李旭兵

（1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院探礦工藝研究所，四川 成都 611734；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，湖北 武漢 430205；3.成都華建地質(zhì)工程科技有限公司，四川 成都 611734）

0 引言

頁(yè)巖氣作為一種非常規(guī)清潔能源，近年來(lái)受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。圍繞雪峰古隆起邊緣的頁(yè)巖氣勘探和研究從未停歇，許多學(xué)者對(duì)該區(qū)的頁(yè)巖氣前景充滿(mǎn)了期待［1-3］。沅麻盆地西北白堊系覆蓋區(qū)（草堂凹陷）及北緣上寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)覆蓋區(qū)，即鳳凰—吉首—沅古坪—常德一帶，下寒武統(tǒng)牛蹄塘組頁(yè)巖有機(jī)碳含量高，熱演化程度適中，構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，可作為頁(yè)巖氣勘探的有利區(qū)［4］。湘桃地1井是2019年雪峰古陸周緣頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目部署在沅麻盆地的一口地質(zhì)調(diào)查井，鉆探目的是獲取牛蹄塘組巖心，采集測(cè)試樣品，評(píng)價(jià)頁(yè)巖含氣性。目的層位為寒武系牛蹄塘組，完井層位震旦系燈影組。根據(jù)地質(zhì)要求，湘桃地1井設(shè)計(jì)深度1600 m，完鉆口徑?96 mm。完鉆原則為鉆遇震旦系燈影組白云巖夾硅質(zhì)巖完鉆。需進(jìn)行全井取心，完成測(cè)、錄井工作，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)烴類(lèi)氣體含量和變化、測(cè)定巖石解析氣量等工作任務(wù)。實(shí)際完鉆深度1850.88 m，實(shí)現(xiàn)了該井地質(zhì)設(shè)計(jì)的全部工作目標(biāo)。全井累計(jì)施工時(shí)間161 d。

本文針對(duì)沅麻盆地湘桃地1井鉆探工作中所采用的施工工藝及井下復(fù)雜的處理技術(shù)進(jìn)行分析與總結(jié)，重點(diǎn)總結(jié)了小口徑地質(zhì)鉆探采用螺桿馬達(dá)定向?qū)崿F(xiàn)繞障，側(cè)鉆后同徑繼續(xù)鉆進(jìn)到實(shí)現(xiàn)地質(zhì)目標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)，為今后該類(lèi)鉆探工作提供技術(shù)參考。

1 鉆井基本情況

1.1 鉆井設(shè)計(jì)參數(shù)

湘桃地1井為頁(yè)巖氣地質(zhì)調(diào)查井，井型為直井，設(shè)計(jì)井深1600 m。采用超前裸眼鉆進(jìn)技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)井身結(jié)構(gòu)，即在鉆進(jìn)中盡可能完成甚至超過(guò)本開(kāi)次的設(shè)計(jì)井深任務(wù)，一旦鉆遇復(fù)雜情況再下入套管，這樣可為下部井段提供安全儲(chǔ)備口徑，減輕深部復(fù)雜地層鉆進(jìn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，確保滿(mǎn)足完井深度及口徑要求［5-7］。為此，設(shè)計(jì)三開(kāi)（備用四開(kāi)）井身結(jié)構(gòu)，完鉆直徑≮96 mm（備用?76 mm）。按地質(zhì)要求全井段取心，全井平均巖心采收率≮85%，目的層段（暗色泥巖段）控制取心，巖心平均采取率≮90%，不合格需采取補(bǔ)救措施；鉆井液須具備防塌、防漏、防油氣層污染、保護(hù)油氣層等能力，不得摻入含油、熒光、與巖石產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的處理劑和添加劑。

1.2 設(shè)備選型

鉆探設(shè)備選擇的依據(jù)是最大鉆具質(zhì)量和遇卡允許上提載荷。綜合考慮湘桃地1井設(shè)計(jì)井深1600 m，完鉆井徑≮?96 mm，以及井身結(jié)構(gòu)、鉆井工程質(zhì)量等要求，選擇XY-8型鉆機(jī)，主要使用?89 mm×5 mm鉆桿。其他鉆具配套機(jī)具為：SG24型鉆塔；3NBB-390/15型泥漿泵；2SFZ18-35型雙閘板防噴器；SJ-3000型繩索取心絞車(chē)；4134AD型柴油發(fā)電機(jī)；KXP-2DS型數(shù)字羅盤(pán)測(cè)斜儀；SK-2N01G、ANY-1型泥漿性能測(cè)試儀等［8-10］。該鉆井采用? 98 mm金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)至井深1697.38 m，由于發(fā)生井內(nèi)復(fù)雜，使用螺桿馬達(dá)鉆具在井深1044.01 m處進(jìn)行側(cè)鉆繞障后，采用同徑（H系列）? 96 mm金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)至完鉆井深1850.88 m。實(shí)踐證明XY-8型鉆機(jī)選型滿(mǎn)足工程實(shí)際需要。

1.3 實(shí)鉆地層情況

根據(jù)實(shí)鉆情況，本井鉆遇地層自上而下依次為東井組、比條組、車(chē)夫組、花橋組、敖溪組、清虛洞組、杷榔組、牛蹄塘組、燈影組（未穿），見(jiàn)表1。

表1 湘桃地1井實(shí)鉆地層分層數(shù)據(jù)Table 1 Well Xiangtaodi-1 drilling stratigraphic subdivision table

2 鉆井施工工藝

2.1 鉆井結(jié)構(gòu)及鉆進(jìn)方法

根據(jù)實(shí)際鉆遇地層及鉆井施工情況，本井采用三開(kāi)鉆進(jìn)。

一開(kāi)：0～47.28 m。采用?152 mm普通金剛石取心鉆進(jìn)至47.28 m，進(jìn)入較完整基巖，下?146 mm套管至井深47.28 m，水泥固井，水泥漿返至地面。根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局《陸域油氣地質(zhì)調(diào)查井井控技術(shù)要求（試行）》的規(guī)定，表層套管下深需滿(mǎn)足井控安全，封固淺水層、疏松地層和松散礫石層的要求。

二開(kāi)：47.28～241.50 m。采用?124 mm金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)至井深241.50 m，下?114.3 mm技術(shù)套管至井深241.50 m。

三開(kāi)：241.50～1850.88 m。采用?98 mm金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)至井深1697.38 m，由于發(fā)生卡鉆事故，在處理事故過(guò)程中，鉆桿折斷于井內(nèi)，采用多種常規(guī)方法處理不成功，綜合考慮工期及經(jīng)濟(jì)效益等因素后，采用螺桿馬達(dá)鉆具進(jìn)行側(cè)鉆繞障施工，側(cè)鉆出新井S1。三開(kāi)S1井段：1044.01～1850.88 m，采用?96 mm金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)至完鉆井深1850.88 m。這2種規(guī)格的鉆頭均屬于S96系列繩索取心鉆頭。

湘桃地1井實(shí)際井身結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 湘桃地1井實(shí)際井身結(jié)構(gòu)Fig.1 Actual wellbore structure of Well Xiangtaodi-1

2.2 鉆具選用及組合

在近年來(lái)我國(guó)地質(zhì)找礦深孔、特深孔鉆進(jìn)中，繩索取心仍然是最有效的鉆進(jìn)方法，也是首選的工藝方法［11］。繩索取心鉆具主要由外管、內(nèi)管總成2部分組成。具有單動(dòng)性、內(nèi)管到位報(bào)信功能、巖心堵塞報(bào)信功能，可以有效防止沖洗液沖刷巖心和避免機(jī)械力對(duì)巖心的破環(huán)作用，保證取心質(zhì)量。根據(jù)區(qū)內(nèi)主要巖石的物理機(jī)械性質(zhì)，巖石硬度較軟，研磨性較弱，本著保證質(zhì)量、降低成本、提高鉆探效率綜合考慮，湘桃地1井開(kāi)孔采用?152 mm普通取心鉆進(jìn)，二開(kāi)采用S122繩索取心鉆進(jìn)，三開(kāi)采用S96繩索取心鉆進(jìn)到底。該井主要鉆進(jìn)方法為繩索取心鉆進(jìn)，以獲得較高的巖心采取率和較高的臺(tái)月效率。該井主要選用S122 mm、S96 mm繩索取心鉆具［12］。

為防止井斜，特別是開(kāi)孔井斜，采用粗徑鉆具、擴(kuò)孔器等防斜鉆具組合，做到“以滿(mǎn)保直、以剛保直”，滿(mǎn)足鉆井設(shè)計(jì)要求，達(dá)到地質(zhì)研究目的。鉆桿與井壁間的環(huán)狀間隙過(guò)大容易引起井斜和斷鉆桿，過(guò)小則泵壓很高，泥漿泵易出故障，且流速太高，對(duì)井壁穩(wěn)定不利，金剛石繩索取心鉆進(jìn)環(huán)狀間隙以2～4 mm為宜。該井取心鉆具組合如表2所示。

表2 取心鉆具組合Table 2 Core drilling tool combination table

2.3 鉆進(jìn)參數(shù)

鉆進(jìn)參數(shù)選擇的原則［13］：在較軟地層鉆進(jìn)，采用低轉(zhuǎn)速、小泵量和適當(dāng)?shù)膲毫?；在?jiān)硬的研磨性強(qiáng)的巖層鉆進(jìn)，采用大鉆壓、較高的轉(zhuǎn)速和泵量；在裂隙發(fā)育的破碎巖層和研磨性強(qiáng)的巖層鉆進(jìn)，采用小鉆壓、中低轉(zhuǎn)速和適當(dāng)?shù)谋昧?。在深井鉆進(jìn)時(shí)，為保證井內(nèi)安全，則要限制轉(zhuǎn)速和鉆壓。在低固相泥漿鉆進(jìn)條件下，為避免鉆桿內(nèi)結(jié)泥垢，應(yīng)限制鉆具轉(zhuǎn)速和回次時(shí)間。本井使用的鉆進(jìn)參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 湘桃地1井鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)選擇表Table 3 Well Xiangtaodi-1 drilling technical parameter selection table

2.4 鉆井液

鉆井液要求低固相、強(qiáng)抑制，優(yōu)良的造壁性和潤(rùn)滑性，良好的流變性，以實(shí)現(xiàn)安全快速鉆進(jìn)。

一、二開(kāi)使用低固相雙聚鉆井液，密度1.01～1.02 g/cm3，漏斗粘度55～58 s，pH值7～8。基本配方：3%～4%膨潤(rùn)土+3%純堿+400 ppm水解聚丙烯腈+100～300 ppm水解聚丙烯酰胺+清水。

三開(kāi)、三開(kāi)S1井段使用低固相防塌鉆井液，密度1.04～1.05 g/cm3，漏斗粘度23～30 s，pH值8～9?；九浞剑?%～4%膨潤(rùn)土+0.1%～0.2%燒堿+0.1%～0.2%純堿+0.1%～0.3%聚丙烯酸鉀+1%～3%聚合醇防塌劑。

3 井下復(fù)雜及處理

鉆井施工井下復(fù)雜的處理，是保障鉆井工作順利完成的重要環(huán)節(jié)。在湘桃地1井鉆井施工過(guò)程中，出現(xiàn)了卡鉆、鉆桿折斷等井下復(fù)雜，最終這些井下復(fù)雜均得到了妥善的處理，確保了鉆井工程的順利完成。

3.1 井下復(fù)雜發(fā)生情況

湘桃地1井在鉆進(jìn)至1697.38 m時(shí)，發(fā)現(xiàn)不進(jìn)尺，返漿量減少，此時(shí)泥漿密度為1.03～1.04 g/cm3，粘度16 s，準(zhǔn)備提立軸打撈取心，遇阻，當(dāng)時(shí)鉆具可以上下活動(dòng)，但不能回轉(zhuǎn)，隨后強(qiáng)行提起立軸及3 m單根后，阻力增大，強(qiáng)拉時(shí)固定鋼絲繩的繩卡崩開(kāi)，換好繩卡后無(wú)法再提起，鉆具被卡死。保持鉆具拉力，對(duì)主要設(shè)備和安全部件進(jìn)行檢修、維護(hù)后，循環(huán)泥漿，再次強(qiáng)力起拔鉆具，鉆具解卡提鉆后發(fā)現(xiàn)下部擴(kuò)孔器和鉆頭（0.20 m）+內(nèi)管（3.02 m）+部分內(nèi)管總成（0.67 m）殘留井內(nèi)。

根據(jù)揭露地層分析，牛蹄塘組碳質(zhì)泥巖巖性易碎且較軟，吸水后容易泡發(fā)，巖石呈層狀或片狀，傾斜的地層在重力作用下失穩(wěn)掉塊是本次復(fù)雜發(fā)生的主要原因。鉆探施工過(guò)程中井深1345 m處發(fā)現(xiàn)有漏失點(diǎn)，提鉆后有涌水提示該處存在空洞隱患，未及時(shí)有效處置造成提下鉆產(chǎn)生抽吸和壓力激動(dòng)加劇地層失穩(wěn)是次要原因。鉆進(jìn)至牛蹄塘組地層時(shí)明顯進(jìn)尺加快，在1654～1697 m鉆時(shí)均在30 min/m以下，發(fā)生卡鉆當(dāng)天鉆進(jìn)1691～1697 m時(shí)鉆時(shí)14～20 min/m，井底清潔不及時(shí)和設(shè)備未有效支持也是本次卡鉆的重要原因。

3.2 井下復(fù)雜處理過(guò)程

復(fù)雜處理應(yīng)遵循“科學(xué)診斷、安全快捷及經(jīng)濟(jì)”的基本原則。“科學(xué)診斷”是關(guān)鍵，井下復(fù)雜發(fā)生后，認(rèn)真研究發(fā)生情況、性質(zhì)、原因，同時(shí)查清復(fù)雜部位以及井內(nèi)情況等，慎重制定井下復(fù)雜處理方案［14］。

3.2.1 磨銑及套銑

用傳統(tǒng)的方式對(duì)井內(nèi)“落魚(yú)”進(jìn)行磨、銑［15］，分別采用全面平底磨鞋和取心鉆頭，見(jiàn)圖2。

圖2 平底磨鞋及取心鉆頭Fig.2 Flat milling shoes and coring bits

首先采用全面平底磨鞋對(duì)井內(nèi)“落魚(yú)”進(jìn)行磨銑，準(zhǔn)確計(jì)量鉆具長(zhǎng)度下鉆碰“落魚(yú)”，“魚(yú)頭”處1689.80 m，經(jīng)過(guò)4 d使用4個(gè)全面平底磨鞋，在井內(nèi)磨銑時(shí)間共計(jì)79.5 h，磨銑進(jìn)尺3.00 m至井深1692.80 m后再不進(jìn)尺，提鉆檢查發(fā)現(xiàn)第四個(gè)磨鞋與變絲接頭連接處絲扣斷裂掉在井底，發(fā)生二次復(fù)雜。

二次復(fù)雜發(fā)生后全面平底磨鞋磨銑無(wú)效，下取心鉆頭進(jìn)行套銑［16-17］，期望將掉入井內(nèi)的磨鞋周邊磨穿后套入取心鉆頭內(nèi)將其打撈起來(lái)。套銑時(shí)間11 h無(wú)進(jìn)尺。

3.2.2 強(qiáng)磁打撈

經(jīng)過(guò)7 d的磨銑和套銑，井內(nèi)鐵屑較多，下入強(qiáng)磁打撈器打撈，打撈出部分小碎鐵塊及鐵屑，見(jiàn)圖3。

圖3 強(qiáng)磁打撈器撈起的部分鐵塊及鐵屑Fig.3 Some iron blocks and iron filings picked up by strong magnetic fishing tool

3.2.3 第一次側(cè)鉆

采用磨銑、套銑、打撈的方法處理井內(nèi)“落魚(yú)”均未成功后，確定采用側(cè)鉆方法繞障施工［18］。第一次進(jìn)行偏心楔側(cè)鉆處理，側(cè)鉆成功，但由于全角變化率（狗腿度）過(guò)大致鉆桿折斷，打撈過(guò)程發(fā)生跑鉆造成三次復(fù)雜，根據(jù)施工記錄和下鉆碰魚(yú)，鉆桿斷裂，“魚(yú)頂”位于井深1104.30 m。

3.2.4 第二次側(cè)鉆

三次復(fù)雜發(fā)生后，綜合工期、經(jīng)濟(jì)成本和事故處理的風(fēng)險(xiǎn)考慮，決定將1104.30 m以下復(fù)雜井段用水泥封隔，然后采用螺桿馬達(dá)側(cè)鉆繞障，側(cè)鉆成功后，再采用同徑鉆具繼續(xù)鉆進(jìn)。

從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度，側(cè)鉆點(diǎn)的選擇距“魚(yú)頭”越近越經(jīng)濟(jì)，地層越軟越易于造斜。查已鉆獲巖心，1030～1104 m段為敖溪組灰黑色頁(yè)巖，夾薄層灰?guī)r或白云巖。巖石硬度低易于造斜成功，選取側(cè)鉆位置1030～1104 m。統(tǒng)計(jì)了該段井斜及方位變化，井斜角3.0°～5.2°，方位角基本一致，原井的井斜主要受到地層的影響，無(wú)一致性增加或減少斜率現(xiàn)象，有利于造斜成功。該井段井壁完整，井徑98～100 mm。

側(cè)鉆前，為保證造斜鉆具著力，需要在造斜段構(gòu)建人工井底［19］。在1102～1104 m使用泥球架橋封堵下部復(fù)雜段，然后對(duì)1030～1104 m段用水泥漿封隔，注漿和替漿完成后，提鉆候凝。水泥凝固時(shí)間72 h后，下取心鉆具取一段水泥心，檢查凝固情況。

螺桿鉆具選用5LZ73×7.0×1.5°彎螺桿，該型螺桿適用井眼直徑89～114 mm，造斜鉆頭采用平底全面鉆頭，見(jiàn)圖4。螺桿馬達(dá)下井前先在地面進(jìn)行調(diào)試，流量壓降正常后才能下井。下井鉆具組合：? 98 mm平面金剛石鉆頭+5LZ73×7.0×1.5°彎螺桿+?89 mm繩索取心鉆桿+主動(dòng)鉆桿。鉆具下井時(shí)，鉆具絲扣必須擰緊，防止壓力損失，下鉆至井底30～50 cm處，手動(dòng)調(diào)整螺桿工具面方位，上下活動(dòng)鉆具，將螺桿高邊工具面朝下，側(cè)鉆時(shí)降低井斜。接觸井底前輕壓慢放，待明顯感覺(jué)螺桿開(kāi)始工作后，固定鉆桿方位，不得隨意轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖4 平底全面金剛石鉆頭及螺桿馬達(dá)Fig.4 Flat bottom full diamond bit and screw motor

開(kāi)始造斜段鉆進(jìn)時(shí)采用小轉(zhuǎn)速、小泵量，造斜時(shí)，盡量控制鉆進(jìn)速度。根據(jù)螺桿馬達(dá)和鉆頭的斜率，計(jì)算好造斜段長(zhǎng)度。從井深1044.01 m處開(kāi)始造斜，采用清水鉆進(jìn)，泵量控制在120～230 L/min，壓降控制在2.4 MPa，泵壓控制在3.5～4 MPa。施工過(guò)程中泵壓比較穩(wěn)定，進(jìn)尺均勻，隨著偏斜進(jìn)尺增加，泥漿槽內(nèi)的巖屑增多，從巖屑判斷新井基本形成，歷時(shí)30 h造斜進(jìn)尺3.80 m，井深為1047.81 m。

初步判斷已側(cè)鉆成功后，下S96繩索取心鉆具進(jìn)行取心驗(yàn)證，第一回次取心0.6 m，其中水泥心約占2/5，見(jiàn)圖5（灰色為水泥結(jié)構(gòu)，黑色為炭質(zhì)頁(yè)巖），在鉆進(jìn)至1055.05 m時(shí)，取出的已基本全是巖心，見(jiàn)圖6，說(shuō)明側(cè)鉆繞障成功，開(kāi)始正常鉆進(jìn)。

圖5 側(cè)鉆后第一次取心Fig.5 First coring after sidetracking

圖6 水泥心逐漸減少Fig.6 Gradual decrease of cement core

鉆進(jìn)至1078 m時(shí)，用測(cè)斜儀測(cè)井斜，頂角為3.34°，符合設(shè)計(jì)要求的全角變化率每100 m頂角偏斜≯2°，為側(cè)鉆后成功鉆探到1850.88 m最終完成地質(zhì)目的打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 施工效果

4.1 鉆探成果

鉆探工程達(dá)到地質(zhì)設(shè)計(jì)要求，其中三開(kāi)側(cè)鉆S1段（1044.01～1850.88 m）完鉆口徑?96 mm，事故處理后一徑到底，采用同井徑（H系列）金剛石鉆頭繩索取心鉆進(jìn)達(dá)806.87 m。全井平均巖心采取率97.24%，取全取準(zhǔn)了巖心資料。

井眼軌跡情況，通過(guò)側(cè)鉆繞開(kāi)了事故障礙，也改變了該井從0～1100 m的逐漸增斜的趨勢(shì)，從3.47°/1040 m逐 漸 減 小 到0.2°/1700 m，完 鉆 時(shí) 反 彈 到1.85°/1850 m，方位角基本在300°～100°波動(dòng)（第四象限到第一象限）。該井在877.90 m（垂深877.25 m）井斜角最大，為4.998°，方位為114.92°。水平位移在1574.9處最大達(dá)到55.18 m，完鉆水平位移為49.74 m。東西位移最大為E48.17 m/H1578.10 m，井底位移為E44.47 m/H1850 m；南北位移量最大為S27.48 m/H1675.90 m，井底位移為S22.293 m/H1850 m。圖7為該井的井身軌跡平面投影圖，直觀顯示了鉆井的井身軌跡情況。

圖7 湘桃地1井井身軌跡平面投影Fig.7 Plane projection of well trajectory of Well Xiangtaodi-1

臺(tái)月效率466.63 m，平均機(jī)械鉆速2.31 m/h，純鉆進(jìn)時(shí)間利用率28.33%。

湘桃地1井在進(jìn)入寒武系中下部地層后有較明顯的擴(kuò)徑現(xiàn)象，擴(kuò)徑率4%～12%，這與寒武系中下部地層泥頁(yè)巖與灰?guī)r軟硬互層相關(guān)聯(lián)。全井井溫隨井深正常遞增2.18℃/100 m。湘桃地1井井斜角、方位角、井溫、井徑結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 湘桃地1井井斜角、方位角、井溫、井徑（據(jù)完鉆測(cè)井）Fig.8 Deviation angle,azimuth angle,well temperature and well diameter of Well Xiangtaodi-1(according to completion logging)

4.2 地質(zhì)成果

通過(guò)巖心編錄，湘桃地1井牛蹄塘組頁(yè)巖礦物組分復(fù)雜，具有石英、粘土礦物和碳酸鹽礦物質(zhì)量組合的特點(diǎn)，巖心普遍含有方解石、斜長(zhǎng)石、白云石、黃鐵礦及鉀長(zhǎng)石等礦物。頁(yè)巖脆性礦物種類(lèi)豐富、質(zhì)量分?jǐn)?shù)高、脆性指數(shù)大，有利于儲(chǔ)層的壓裂改造；粘土礦物的組合有利于頁(yè)巖中有機(jī)質(zhì)的富集和保存［20］。頁(yè)巖氣屬于典型的自生自?xún)?chǔ)式成藏，但氣體在頁(yè)巖內(nèi)部仍存在短距離的初次運(yùn)移，即發(fā)生了排烴過(guò)程。隨熱演化程度的不斷加大，頁(yè)巖生成的氣體量不斷增大，只有當(dāng)生氣量大于有機(jī)質(zhì)周緣液態(tài)烴和水的溶解能力時(shí)，剩余的氣體才以游離態(tài)賦存于頁(yè)巖的孔隙和裂縫中［21］。

湘桃地1井完鉆井深1850.88 m，鉆穿目的層寒武系牛蹄塘組。在牛蹄塘組見(jiàn)氣顯，錄井顯示全烴從0.10%逐步上升至0.75%，有3段氣顯異常系數(shù)達(dá)到4以上。在牛蹄塘組中下段1690 m以深，鉆時(shí)記錄從上部的25～40 min/m顯著下降到16～30 min/m，證明該段地層松軟進(jìn)尺快。湘桃地1井牛蹄塘組氣測(cè)錄井和鉆時(shí)井深關(guān)系曲線(xiàn)見(jiàn)圖9。根據(jù)測(cè)井解釋結(jié)果揭示該段地層泥質(zhì)含量在85%～100%，屬于泥頁(yè)巖干層或三類(lèi)泥頁(yè)巖層，TOC含量0.9%～1.5%，具生烴條件。湘桃地1井完鉆，揭示了沅麻殘留盆地是雪峰隆起周緣頁(yè)巖氣勘查遠(yuǎn)景區(qū)域，為下一步雪峰隆起地區(qū)頁(yè)巖氣調(diào)查和有利區(qū)優(yōu)選奠定了基礎(chǔ)。

圖9 湘桃地1井牛蹄塘組氣測(cè)錄井和鉆時(shí)井深關(guān)系曲線(xiàn)Fig.9 Relation curve of gas logging,drilling time and well depth Niutitang Formation of Well Xiangtaodi-1

根據(jù)測(cè)井曲線(xiàn)響應(yīng)特征和數(shù)據(jù)處理結(jié)果，結(jié)合巖性錄井和氣測(cè)錄井資料，對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，解釋儲(chǔ)層24層99.5 m，有三類(lèi)泥頁(yè)巖2層14.5 m。湘桃地1井測(cè)井解釋結(jié)果如表4所示。

表4 湘桃地1井測(cè)井解釋結(jié)果Table 4 Logging interpretation results of Well Xiangtaodi-1

5 結(jié)論和建議

湘桃地1井順利完鉆，取得的工程成果以及經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)識(shí)如下：

（1）使用螺桿馬達(dá)鉆具側(cè)鉆繞障施工，在沒(méi)有井下定向儀器設(shè)備的情況下，通過(guò)地面一定的操作手段，避免出現(xiàn)“順斜”情況發(fā)生，螺桿馬達(dá)鉆具在小口徑地質(zhì)調(diào)查井事故處理中的使用較少，本井的應(yīng)用，為小口徑頁(yè)巖調(diào)查井施工提供了參考經(jīng)驗(yàn)。

（2）采用超前裸眼鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)的井身結(jié)構(gòu)，為下部井段提供了安全儲(chǔ)備口徑，為側(cè)鉆后同徑繼續(xù)鉆進(jìn)806.87 m至完鉆提供了保障。

（3）雪峰古陸西北緣沅麻盆地頁(yè)巖氣調(diào)查有一定基礎(chǔ)，但工作程度仍然相對(duì)較低，調(diào)查井少，缺乏鄰井資料，給鉆井設(shè)計(jì)帶來(lái)較大的不確定性，也給鉆探施工增加了難度。地質(zhì)和鉆探手段有效配合是實(shí)現(xiàn)地質(zhì)目標(biāo)的保證。

（4）在井下復(fù)雜情況發(fā)生后，綜合考慮時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本，當(dāng)處理方案效果不明顯時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整方案，所需的設(shè)備及材料提前作好準(zhǔn)備，減少等待時(shí)間，提高事故處理效率。