塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识

塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识摘要：塔河油田托甫台区块是近年西北油田分公司重点勘探开发区块，随着这两年钻井探索，对该区块地层性质有了更深刻的了解，由原来的探井到今天开发井，同类井设计钻井周期较原来减少近一个月，这给我们钻井速度有了更高的要求；本设计将分析该区块主要地层岩性特征，分析影响机械钻速的各种因素，同时重点从井身结构优化、钻头选型、pdc+螺杆技术、防粘防卡和测井遇阻分析、预防pdc泥包、井漏堵漏等方面进行分析，找出提高优快钻进方案。

关键词：塔河油田；钻井技术；实践

中图分类号：te242 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）01-0124-2

1.托甫台区块钻遇主要地层与岩性

托普台区块地层发育较完全，由上而下钻井揭示的地层主要有第四系、第三系、白垩系、侏罗系下统、三叠系、二叠系中统、石炭系下统、泥盆系、志留系、奥陶系。

第四系——灰白色粉砂层、细砂层夹黄灰色粘土层。

第三系——库车组，岩性为棕灰、棕褐色泥岩黄、粉砂质泥岩与黄灰色细粒岩屑长石砂岩互层：康村组，浅灰、灰白色细粒砂岩、粉砂岩与棕灰、褐棕色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层，泥岩中含分散状石膏：吉迪克组，上部为蓝灰色泥岩与棕色粉砂岩、浅灰色细粒砂岩略等厚互层；下部以棕褐色泥岩夹棕色粉砂岩。

白垩系——巴什基奇克组，岩性为棕红、棕色细砂岩、粉砂岩，棕、浅棕色含砾中砂岩夹棕色粉砂质泥岩、泥岩：巴西盖组，浅棕色细粒长石岩屑砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层：舒善河组，岩性为棕色泥岩与棕红色细砂岩、粉砂岩互层。

侏罗系——深灰色、灰色泥岩。

三叠系——哈拉哈塘组岩性为深灰色泥岩，浅灰色细砂岩夹黑色泥岩：阿克库勒组岩性为深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩，灰黑、深灰色泥岩夹泥质细粒砂岩，下部为浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂砾岩夹深灰色泥岩。

二叠系——灰绿色英安岩、底部灰黑色玄武岩。

石碳系——下统上部为灰白、灰色含砾砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩与深灰色泥岩互层。下部为棕褐色、深灰色泥岩，黄灰色泥晶灰岩夹深灰色泥岩，深灰、棕褐色泥岩、浅灰色灰质泥岩。

泥盆系——东河塘组灰白色灰质细粒岩屑石英砂岩、细粒石英砂岩，底部为灰白色灰质细粒石英砂岩与灰绿色泥岩等厚互层。

志留系——塔塔埃尔塔格组，绿灰色、灰色细粒砂岩、粉砂岩与灰绿、灰色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层。柯坪塔格组，灰色细粒砂岩、绿灰、深灰色泥岩与灰色细粒砂岩、粉砂岩略等厚互层。

奥陶系——上统上部为灰色泥灰岩，中下部为灰色泥晶灰岩。中黄灰色泥晶灰岩、含砂屑泥晶灰岩，局部夹黄灰色砂屑泥晶灰岩。

2.托甫台地区深井井身结构

该区块对于有二叠系地层的深井采取的设计井身结构的基上为

四开结构，具体的井身结构大致为：

一开结构为171/2〞钻头钻至井深800m，下133/8〞套管：

二开结构为121/4〞钻头钻至井深4700m，下95/8〞套管；

三开结构为81/2〞钻头钻至奥陶系恰尔巴克组，井深大致在6500～6700m，悬挂7〞尾管；

四开结构为57/8〞钻头钻至奥陶系的目的层，裸眼完钻。

3.托甫台地区深井钻井特点与难点

（1）地层压力系统复杂，同一裸眼井段多个压力系统并存。长裸眼段安全密度窗口较窄，为平衡下部地层压力的同时极可能导致上部地层的渗漏。高压差条件下增加了钻具（或电缆）与井壁的接触机率，容易造成粘卡和测井遇阻卡。

（2）托甫台区块井深，大段砂岩渗透性较强，大段泥岩易剥落形成掉块，二开、三开井段井身质量控制难度大，易产生复杂情况。

①该区块平均完钻井深为6500左右m，属于超深井范畴，二开、三开都是长裸眼钻进，且三叠系、石炭系、泥盆系、志留系柯坪塔格组和奥陶系桑塔木组泥岩剥落形成“糖葫芦”井眼，给后期测井、下套管带来诸多困难，现场采用提高钻井液密度，物理防塌对志留系下部井段井径扩大作用不明显。tp12-6、tp109x和目前施工的

tp307井均在钻遇柯坪塔格组中部绿灰、深灰色泥岩时出现严重掉块，造成钻头重复切削岩屑，导致机械钻速明显上升。

②二、三开井身质量差易造成起下钻不顺、电测不畅、下套管不到位以及卡钻等复杂情况；白垩系、三叠系和泥盆系东河塘砂岩

渗透性较强，易形成压差卡钻。

（3）托甫台区块大部分井含二叠系，且二叠系地层平均顶界深度4843m，平均厚度170m，相比十二区埋深较浅，厚度较大，容易发生井漏，且堵漏困难、持续时间长，一般堵漏要7天左右。另外，由于二叠系地层承压能力低造成井漏问题，且对二叠系堵漏效果不理想，下套管及固井期间易反复，同时下部井段的渗漏情况也对固井水泥返高造成一定影响，增加了施工难度。

（4）托甫台区块相对十二区相同开次相近井深井的钻井周期更长，特别是由于下部地层软硬交错，泥岩段长，机械钻速较低，加之二叠系等地层易发生井漏，且处理时间长，严重制约了该区块钻井速度的提升。

（5）托甫台区块部分井由于地层出hco3-、盐水及稠油造成钻井液污染严重，后续处理困难，增加现场施工的风险。如：tp12-6、tp16-1和tp23井在志留系钻遇高压盐水层，tp18井地层出稠油造成钻井液粘度由58s最高上升至217s，沥青质稠油在井底返到井口时形成慢阻，加之糖葫芦井眼条件作用，容易造成电测遇阻卡。

4.优快钻井技术探讨

4.1井深结构优化设计

目前该区块主要井身结构采用，二开钻至二叠系顶界，预留二叠系不钻穿，在三开钻穿二叠系即进行承压堵漏作业，后钻至奥陶系恰尔巴克结束三开，采用7〞套管进行封固。较之前二开钻穿二叠进石炭系20m完钻因井漏引起复杂的风险减少许多。

4.2钻头选型

二开主要选用dbs生产的121/4fs2563bg钻头，平均机械钻速16.48m/h，使用情况如下：

三开井段完钻井深6500左右m，上部石炭系卡拉沙依组易出现钻头泥包，下部地层多为沙泥岩互层，地层可钻性差，机械钻速较低。从目前钻头使用情况看，主要使用fs2565n、ds653ab、fmx553z、fmx643z钻头，其中fs2565n钻头易在卡拉沙依出现泥包。从目前现场使用情况看，三开在志留系前可选用da653ab、fmx553z钻头，志留系和奥陶系可选用fmx643z钻头。

四开井段平均完钻井深为6600m左右，该段地层存在裂缝且溶洞发育，在钻进过程中常遇到井漏、溢流、放空等现象。本开次使用江汉镶齿牙轮钻头为主，如果四开段长超过120m，可以考虑使用fm2543z pdc钻头，使用情况如下：

4.3“pdc+螺杆”技术应用

二开属于长裸眼井段，完钻井深4700左右m，裸眼段长一般都在4000m左右；该井段多采用pdc+螺杆钻头钻进，这样降低了动力设备负荷，另外螺杆在井底工作时剧烈震动导致井眼扩大、钻具撞击井壁有益于井壁的稳定。虽然二开整体机械钻速提高的不是很明显，但是较以前相比，短起下用时明显减少。

三开使用螺杆的最大问题是下部温度高，需要使用抗高温螺杆；泥盆系、志留系都为沙泥岩互层，且地层压实性好，使用螺杆对钻头寿命影响很大。综合上面因素，三开进入柯坪塔格组泥岩段后使