大牛地气田水平井优快钻完井技术
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＊ 收 稿 日期 ：０ １０ ￣４ ２ １－３
大牛地气 田石炭系、 二叠 系的煤层、 煤系地层 及泥 页岩地层裂缝发育 ， 胶结松散 ， 属于易跨塌层 。泥页岩 地层受构造应力的影响 ， 性脆 ， 微裂缝发育， 钻井过程中 受到外力的作用， 易发生掉块 ， 并呈周期性坍塌， 轻则影 响进 尺 ， 则可 能导致 掉 块 、 钻 。煤层 属于有 机岩 石 ， 重 卡 裂隙发育 ， 胶结松散 ， 含有泥岩物质 、 性脆 。在钻开煤层 时地层应力释放和受到外力的影响出现坍塌 ， 使煤层 内
作者 简介： 王翔 （９ １ ， 汉族）湖北荆州人， １８一 男（ ） ， 工程 师 ， 现从事钻井完井工艺技术研究工作 。
４ ４
西部探 矿工 程
２１ 年第 ６期 ０１
泥岩物 质失 去支 撑 ， 加 上 钻井 液 的浸 泡 ， 层 易 发 生 再 煤 物 理水 化膨 胀裂解 ， 加剧煤 层 的坍塌 。大 牛地气 田水 更
况
大牛地气田气层属河流相 沉积， 层变化大 ， 储 地层 非均质性强 ， 导致在实际施工 中， 需要不断改变井 眼轨 迹， 使得轨迹控制存在一定的难度。在造斜段和水平段 钻进过程 中， 由于现场气测值滞后及 ＭＷＤ测量误差 问题 ， 难准 确 中靶并 保证 井 眼轨迹 在气层 中穿行 ［ 。 很 ２ ］ Ｄ １ Ｄ ３－１ Ｐ 井、 Ｐ ５ 井着陆点 、 水平段预测深度和实 际深度有差别 ， 导致填井侧钻。Ｄ Ｉ Ａ靶点 因气层 Ｐ 井
２１ ０ １年第 ６期
西 部探矿 工 程
４ ３
大 牛 地 气 田水 平 井优 快 钻 完 井 技 术
王 翔 。
（ 中石化华北分公 司工程技术研 究院钻井完井所， 河南 郑州 ４ ００ ） ５０ ６
摘 要： 大牛地 气田属于低孔、 低渗、 一常压致密砂岩 气藏， 低 水平井开发存在 井壁易失稳、 钻井周期 长、 储层保护难度大、 完井方式不配套等问题 ， 水平井钻 井难度 大， 施工风 险高， 无法 实现 经济有效建
产 。通过 集成 应 用 ６小井 眼钻 井技 术 、 定 井壁 技 术 、 成 本储 层 保 护技 术 、 稳 低 完井 方 式优 化 等 技 术 ，
逐步形成 了大牛地气田水平井优快钻 完井技术 ， 有效地提 高 了机械钻速， 缩短钻井周期， 降本增 效效 果显 著 ， 该技 术值得进 一步在 大 牛地 气 田推 广应 用 。 关 键词 ： 大牛地 气 田 ； 平 井； 快钻 完井 ； 速 降本 ； 层 保护 水 优 提 储 中图 分类号 ： ２ 文献标 识 码 ： 文 章编 号 ：Ｏ４ ５ １ （Ｏ １０一 Ｏ ４一 Ｏ ＴＥ Ｂ １０— ７ ６２ １）６ ０３ ８
大牛 地气 田是 中 国石化 股 份 公 司 “ 化 山 东 ” 气 的主
垂深较预测上提 ８ 回填侧钻一次 ， ｍ， 水平段三次回填侧
要供气基地 。气ห้องสมุดไป่ตู้田自上而下发 育盒 ３ 盒 ２ 盒 １ 山 ２ 、 、 、 、 山 １太 ２ 太 １ 、 、 七套气层 ， 压力系统属于低一正常压力、 低孑 、 Ｌ低渗 ， 生产 中表现出 自然产能低或无 自然产能 。 水平井 技术是 开发低 渗 透油 气藏 的有效 技术 手 段［ ， １ 大牛地气田水平井试验始于 ２０ 年， ］ ０ ２ 目前已完钻 水平井 ２ ７口， 经历了以扩大泄气面积 、 探索 自 然产能为 目的 的探索 试验 阶段 ； 以扩 大 泄 气 面积 、 自然 建 产 为 目 的的近平衡 、 欠平衡试验 阶段 ； 以储层改造为手段提高
１ Ｉ 储 层 非均 质性 强 ， ． 井眼轨 迹调 整频 繁 ， 井眼轨 迹控 制 难度 大
钻， 一次悬空侧钻。Ｄ ３ —１ Ａ靶点深度较预测深 Ｐ５ 井 度上提 １．ｍ， ４ １ 为了准确 中靶被迫加大造斜率 ， 最大造 斜 率达 １． ４／ ０ 接近 １８ ４ ５。３ｍ， ７ｍｍ、 壁厚 ９ １ｍｍ、 ０ ．９ Ｎ８ 技术套管的允许最 大曲率 １ 。３ｍ， 程施工风 险加 ５ ０ 工 ／ 大 。Ｄ １ Ｐ ０井 、 Ｐ ９井 、 Ｐ １井 水 平 段 钻 遇 大 段 泥 岩 Ｄ １ Ｄ ２ 导致 井 眼 轨 迹 调 整 ， 行 悬 空 侧 钻 。 Ｄ １ 进 Ｐ ０井 钻 至 ３ ４ｍ处泥质含量逐渐增大， ３１ 钻至 ３８ ｍ处遇炭质泥 ３４ 岩， 后退 至 ３５ ． ３ 向 上 悬 空 侧 钻 。Ｄ １ ２ ９ ３ｍ Ｐ ９井 钻 至 ３ ５ｍ 处钻 遇 泥 岩 ， 退 至 ３ ２． ５ 处 向 下 悬 空 侧 １５ 后 ０３ ０ ｍ
钻， 钻至 ３８ ｍ处钻遇泥岩， ５１ 后退至 ３２ ｍ处向下第二 ４１ 次悬 空侧 钻 。Ｄ ２ 井 钻 至 ３２ ｍ 出钻 遇 泥岩 ， 退 至 Ｐ１ ０２ 后 ２０ ｍ 处 向下 悬 空 侧 钻 ， 至 ３１． ８ 钻 遇 炭 质 泥 ９０ 钻 ２０ ４ｍ 岩 ， 退 至 ３６ ｍ处 向下第二 次悬 空侧 钻 。 后 ００ 储层 非均 质性 强增 加 了井 眼轨 迹 控 制 并 精 确 人靶 的难度 ， 井眼轨迹的频繁调整导致井眼狗腿度过大 ， 井 眼不规则 ， 井壁不光滑 ， 增加了后期完井作业的难度。 １２ 地 层稳 定性 差 ， 井 中易 出现 井塌 、 钻等 复杂情 ． 钻 卡
单井产量有效建产 为 目的的水平井试验阶段 ， 进人到小 井眼水平井提速提效的水平井开发试验阶段 。２ １ ００年 大牛地气 田完钻的 ５口水平井通过应用集成了 ６小井 眼钻井技术 、 稳定井壁技术 、 低成本储层保护技术 、 完井 方式优化等技术的水平井优快钻完井工艺技术 ， 钻井周 期缩短了 ５． ５／ 平均机械钻速提高 了 ６． ４ ， ６４ ， ９ ６ Ｏ ２ 钻井 费用下降 ３． ， ５ ７ 水平井降本增效效果 明显。 １ 钻完 井 工艺技 术难 点分 析
大牛地气 田石炭系、 二叠 系的煤层、 煤系地层 及泥 页岩地层裂缝发育 ， 胶结松散 ， 属于易跨塌层 。泥页岩 地层受构造应力的影响 ， 性脆 ， 微裂缝发育， 钻井过程中 受到外力的作用， 易发生掉块 ， 并呈周期性坍塌， 轻则影 响进 尺 ， 则可 能导致 掉 块 、 钻 。煤层 属于有 机岩 石 ， 重 卡 裂隙发育 ， 胶结松散 ， 含有泥岩物质 、 性脆 。在钻开煤层 时地层应力释放和受到外力的影响出现坍塌 ， 使煤层 内
作者 简介： 王翔 （９ １ ， 汉族）湖北荆州人， １８一 男（ ） ， 工程 师 ， 现从事钻井完井工艺技术研究工作 。
４ ４
西部探 矿工 程
２１ 年第 ６期 ０１
泥岩物 质失 去支 撑 ， 加 上 钻井 液 的浸 泡 ， 层 易 发 生 再 煤 物 理水 化膨 胀裂解 ， 加剧煤 层 的坍塌 。大 牛地气 田水 更
况
大牛地气田气层属河流相 沉积， 层变化大 ， 储 地层 非均质性强 ， 导致在实际施工 中， 需要不断改变井 眼轨 迹， 使得轨迹控制存在一定的难度。在造斜段和水平段 钻进过程 中， 由于现场气测值滞后及 ＭＷＤ测量误差 问题 ， 难准 确 中靶并 保证 井 眼轨迹 在气层 中穿行 ［ 。 很 ２ ］ Ｄ １ Ｄ ３－１ Ｐ 井、 Ｐ ５ 井着陆点 、 水平段预测深度和实 际深度有差别 ， 导致填井侧钻。Ｄ Ｉ Ａ靶点 因气层 Ｐ 井
２１ ０ １年第 ６期
西 部探矿 工 程
４ ３
大 牛 地 气 田水 平 井优 快 钻 完 井 技 术
王 翔 。
（ 中石化华北分公 司工程技术研 究院钻井完井所， 河南 郑州 ４ ００ ） ５０ ６
摘 要： 大牛地 气田属于低孔、 低渗、 一常压致密砂岩 气藏， 低 水平井开发存在 井壁易失稳、 钻井周期 长、 储层保护难度大、 完井方式不配套等问题 ， 水平井钻 井难度 大， 施工风 险高， 无法 实现 经济有效建
产 。通过 集成 应 用 ６小井 眼钻 井技 术 、 定 井壁 技 术 、 成 本储 层 保 护技 术 、 稳 低 完井 方 式优 化 等 技 术 ，
逐步形成 了大牛地气田水平井优快钻 完井技术 ， 有效地提 高 了机械钻速， 缩短钻井周期， 降本增 效效 果显 著 ， 该技 术值得进 一步在 大 牛地 气 田推 广应 用 。 关 键词 ： 大牛地 气 田 ； 平 井； 快钻 完井 ； 速 降本 ； 层 保护 水 优 提 储 中图 分类号 ： ２ 文献标 识 码 ： 文 章编 号 ：Ｏ４ ５ １ （Ｏ １０一 Ｏ ４一 Ｏ ＴＥ Ｂ １０— ７ ６２ １）６ ０３ ８
大牛 地气 田是 中 国石化 股 份 公 司 “ 化 山 东 ” 气 的主
垂深较预测上提 ８ 回填侧钻一次 ， ｍ， 水平段三次回填侧
要供气基地 。气ห้องสมุดไป่ตู้田自上而下发 育盒 ３ 盒 ２ 盒 １ 山 ２ 、 、 、 、 山 １太 ２ 太 １ 、 、 七套气层 ， 压力系统属于低一正常压力、 低孑 、 Ｌ低渗 ， 生产 中表现出 自然产能低或无 自然产能 。 水平井 技术是 开发低 渗 透油 气藏 的有效 技术 手 段［ ， １ 大牛地气田水平井试验始于 ２０ 年， ］ ０ ２ 目前已完钻 水平井 ２ ７口， 经历了以扩大泄气面积 、 探索 自 然产能为 目的 的探索 试验 阶段 ； 以扩 大 泄 气 面积 、 自然 建 产 为 目 的的近平衡 、 欠平衡试验 阶段 ； 以储层改造为手段提高
１ Ｉ 储 层 非均 质性 强 ， ． 井眼轨 迹调 整频 繁 ， 井眼轨 迹控 制 难度 大
钻， 一次悬空侧钻。Ｄ ３ —１ Ａ靶点深度较预测深 Ｐ５ 井 度上提 １．ｍ， ４ １ 为了准确 中靶被迫加大造斜率 ， 最大造 斜 率达 １． ４／ ０ 接近 １８ ４ ５。３ｍ， ７ｍｍ、 壁厚 ９ １ｍｍ、 ０ ．９ Ｎ８ 技术套管的允许最 大曲率 １ 。３ｍ， 程施工风 险加 ５ ０ 工 ／ 大 。Ｄ １ Ｐ ０井 、 Ｐ ９井 、 Ｐ １井 水 平 段 钻 遇 大 段 泥 岩 Ｄ １ Ｄ ２ 导致 井 眼 轨 迹 调 整 ， 行 悬 空 侧 钻 。 Ｄ １ 进 Ｐ ０井 钻 至 ３ ４ｍ处泥质含量逐渐增大， ３１ 钻至 ３８ ｍ处遇炭质泥 ３４ 岩， 后退 至 ３５ ． ３ 向 上 悬 空 侧 钻 。Ｄ １ ２ ９ ３ｍ Ｐ ９井 钻 至 ３ ５ｍ 处钻 遇 泥 岩 ， 退 至 ３ ２． ５ 处 向 下 悬 空 侧 １５ 后 ０３ ０ ｍ
钻， 钻至 ３８ ｍ处钻遇泥岩， ５１ 后退至 ３２ ｍ处向下第二 ４１ 次悬 空侧 钻 。Ｄ ２ 井 钻 至 ３２ ｍ 出钻 遇 泥岩 ， 退 至 Ｐ１ ０２ 后 ２０ ｍ 处 向下 悬 空 侧 钻 ， 至 ３１． ８ 钻 遇 炭 质 泥 ９０ 钻 ２０ ４ｍ 岩 ， 退 至 ３６ ｍ处 向下第二 次悬 空侧 钻 。 后 ００ 储层 非均 质性 强增 加 了井 眼轨 迹 控 制 并 精 确 人靶 的难度 ， 井眼轨迹的频繁调整导致井眼狗腿度过大 ， 井 眼不规则 ， 井壁不光滑 ， 增加了后期完井作业的难度。 １２ 地 层稳 定性 差 ， 井 中易 出现 井塌 、 钻等 复杂情 ． 钻 卡
单井产量有效建产 为 目的的水平井试验阶段 ， 进人到小 井眼水平井提速提效的水平井开发试验阶段 。２ １ ００年 大牛地气 田完钻的 ５口水平井通过应用集成了 ６小井 眼钻井技术 、 稳定井壁技术 、 低成本储层保护技术 、 完井 方式优化等技术的水平井优快钻完井工艺技术 ， 钻井周 期缩短了 ５． ５／ 平均机械钻速提高 了 ６． ４ ， ６４ ， ９ ６ Ｏ ２ 钻井 费用下降 ３． ， ５ ７ 水平井降本增效效果 明显。 １ 钻完 井 工艺技 术难 点分 析