川南探区页岩气水平井钻井技术_唐嘉贵

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石油钻探 Biblioteka Baidu 术
２０１４年９月
认为主要存在以下钻井技术难点：）上部地层溶孔洞、煤层、断层、裂缝发育，存１在井漏风险。邻区威远、焦石坝等区块在钻井中普遍存在井漏问题，７９井、１１６井等在Ｗ２０１井和ＷＷ］５６－，须家河组 — 嘉陵江组地层发生失返性漏失［龙马溪组地层ＪＹ３ＨＦ井和ＪＹ４ＨＦ井等在嘉陵江组、发生裂缝性漏失。）上部陆相地层可能含有水层，受地层出水和２井壁垮塌影响，气体钻井应用井段和提速效果受限。邻区ＺＳ１井在７５６．００～７６０．００ｍ井段钻遇水层；２０１１井应用空气锤钻至井深１９３．２０ｍ时地层Ｗ－Ｈ３出水，出水量１ｈ；Ｗ２０ｍ／２０１３井充气钻进至井－Ｈ
川南探区页岩气藏属于低品位油气藏，成藏地质条件复杂，自上而下发育有侏罗系沙溪庙组、凉高山组、自流井组，三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组，二叠系长兴组、龙潭组、茅口组、栖霞组、梁山组，志留系韩家店组、石牛栏组、龙马溪组和奥陶系五峰组地层，地层古老、可钻性差、各向异性大，探井钻井过程中存在易发生井下故障、机械钻速慢、钻井周期长、钻井成本高及投资收益低等问题。为实现探区内页岩气高效勘探，在分析邻区页岩气
川南探区龙马溪组地层埋深２００．００～８结合邻区实钻情况分析工程地质特征，４２００．００ｍ，
；。收稿日期：改回日期：０２０００１４７５０１４９８２２－－－－，作者简介：男，云南昭通人，唐嘉贵（９５６—）９７８年毕业于西１１南石油学院钻井工程专业，高级工程师，长期从事石油天然气钻井研究及管理工作。联系方式：５９７２４１０＠ｑ．ｃｏｍ。ｑ基金项目：国家科技重大专项课题 “ 低渗气藏复杂地层高效钻井）（部分研究成果。编号：关键技术 ” ００１１ＺＸ０５０２２０５２－
＋（）中图分类号：．０００ＴＥ２４３１文献标识码：００１８９０２０１４０５０４７５Ａ文章编号：１－－－
ｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎＳｈａｌｅＧａｓＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＤｒｉｌｌｉｎＴｅｃｈｎｏｌｏｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＳｉｃｈｕａｎＤｇｇｙ
１２３］４１－。具有良好的页岩气勘探开发潜力［
井实钻资料的基础上，结合探区工程地质及技术难点，开展了井身结构优化、优快钻井技术以及经济性分析，形成了以１３９．７ｍｍ套管完井的三开井身结构优化方案，并配套了相应的优快钻井技术。
１钻井工程技术难点
ＴＪｉａｕｉａｎｇｇ（ＳＸＯＳＣＣＳＣ６ｉｎｏｅｃｉｎａｎｉｌｉｅｌｄｅｒｖｉｃｅｏｒｏｒａｔｉｏｎ，ｈｅｎｄｕ，ｉｃｈｕａｎ，１００４１，ｈｉｎａ）ｐｆｐｇ，：ＡｒｅｓｅｎｔｉｎａｎｃｉｅｎｔｓｔｒａｔａｗｈｅｒｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｓｕｃｈｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｘｌｏｒａｔｉｏｎａｒｅａｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＳｉｃｈｕａｎｉｓｐｐ，，ｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｒａｔｅｈｉｈｄｒｉｌｌｉｎｃｏｓｔａｎｄｌｏｗｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｒｅｔｕｒｎｅｘｉｓｔ．Ｔｏａｃｈｉｅｖｅａｎｏｏｒｄｒｉｌｌａｂｉｌｉｔｓｌｏｗａｓｐｇｇｐｙ，ａｓｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｉｓｅｘｌｏｒａｔｉｏｎａｒｅａｗｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｗｅｌｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｈａｌｅ－ｇｐｐｇｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ｏｔｉｍａｌａｎｄｆａｓｔｄｒｉｌｌｉｎｔｅｃｈｎｏｌｏａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｃｏｓｔａｎａｌｓｉｓｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆａｎａｌｓｅｓｏｎｄｒｉｌｌ－ｐｇｇｙｙｙｉａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｒｅｕｉｒｅｎｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓｉｎｔｈｅｅｘｌｏｒａｔｉｏｎａｒｅａａｎｄｓｈａｌｅ－ｇｇｙｑｇｐ，ｍ１ｅｎｔｓ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔａｄｒｉｌｌｉｎｒｏｒａｍｂａｓｅｄｏｎｔｈｒｅｅｔｉｍｅｓｏｆｓｕｄｄｉｎａｎｄｃｏｍｌｅｔｉｏｎｗｉｔｈ３９．７ｍｍｇｐｇｐｇｐ，ｒｏｕｉｄｅｄｔｈｅｄｅｓｉｎｏｆＷＹ１ａｎｄＹＹ１ｅｘｌｏｒａｔｏｒｗｅｌｌｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌａｎｄｃａｓｉｎｓｗａｓｄｅｖｅｌｏｅｄｗｈｉｃｈ－ｐｇｇｐｙｙｇｐｖａｓｅｘｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＳｉｃｈｕａｎ．ｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｉｒｓｔｒｏｕｎｄｓｈａｌｅｉｄｅｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｇｐｇ；；；：ａｓｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｄｒｉｌｌｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＳｉｃｈｕａｎｗｏｒｄｓｓｈａｌｅＫｅｇｇｙ威远－荣县、荣川南探区主要包括井研－犍为、昌－永川、荣县－宜宾、赤水等区块，勘探层位为筇竹寺组和龙马溪组，与邻区的长宁－威远、富顺－永川等页岩气开发区块的沉积特征相似，均位于深水陆棚有利沉积相带，预测页岩气地质资源量１５．４ × １０ｍ，
３／深８出水量２ｈ；Ｌ５．００ｍ时地层出水，０ｍＳ２井用３，被迫泡沫钻至井深２８０．５０ｍ时地层出水３００ｍ０６］。转换钻井方式［
地层含铝土质泥岩，水敏性强；嘉陵江组石膏发育；龙潭组、茅口组 — 栖霞组和韩家店组地层可钻性差，预测发育多套气层，可能钻遇缝洞发育带并出现放空、井漏、井喷等强烈显示；斜井段及水平段穿越目的层龙马溪组，页岩发育，容易发生井壁失稳。根据页岩探区内压力剖面和地质工程特点，参考邻区实钻三开井身结构特点，依据有利于安全、优质、高效钻井和油气层保护的原则，第一必封点设计在雷口坡组顶部，封隔须家河组上部不稳定、易漏地层，为二开钻井提供井控条件；第二必封点设计在石牛栏组顶部，封雷口坡组 — 韩家店组地层，为侧钻水平段提供安全钻进井筒条件。．２井身结构优化２根据国内外页岩气勘探开发经验，井身结构设计的关键在于确定套管承压能力，以保证后期大规模压裂改造施工中井筒承压的要求。为此，基于安全建井及降本增效原则，参考邻区焦石坝、丁山和威远等页岩气区块的实钻资料，预测破裂压力梯度／结合套管或泵送可钻式桥塞压裂．７ＭＰａ１００ｍ，２３／改造工艺，选用１ｍ７７．８ｍｍ套管才能满足１０ｍｉｎ以上大排量改造需要，并形成了“ 直导眼＋水平井” 三开井身结构设计方案：导眼，６０９．６ｍｍ钻头 × 封隔上部易５０２．００ｍ，０８．０ｍｍ导管 ×１００．００ｍ，１漏层及浅层水；一开，４０６．４ｍｍ钻头 ×１２０２．００ｍ，封隔须家河组及３３９．７ｍｍ表层套管 ×１２００．００ｍ，以浅地层；二开，３１１．１ｍｍ钻头 ×３１８２．００ｍ，封隔须家河组２４４．５ｍｍ技术套管 ×３１８０．００ｍ，钻及以浅地层；三开，头２１５．９ｍｍ０１８．００ｍ， ×５先悬挂后回接。１７７．８ｍｍ油层套管 ×５０１６．００ｍ，考虑采用１７７．８ｍｍ套管完井的三开井身结构具有钻井成本高的缺点，在满足油层套管承压条件下，全井采用在套管限压１３９．７ｍｍ套管，３下预测施工排量达１满足泵ｍ０ＭＰａ０ｍ／ｉｎ以上，９送桥塞分段压裂改造施工排量要求，为此将油层套管尺寸由１１７７．８ｍｍ优化为３９．７ｍｍ套管。优化后的井身结构为：导眼，６０９．６ｍｍ钻头 × 封隔上部易５０２．００ｍ，０８．０ｍｍ导管 × １００．００ｍ，１漏层及浅层水；一开，４０６．４ｍｍ钻头 ×１２０２．００ｍ，封隔须家河组及３３９．７ｍｍ表层套管 ×１２００．００ｍ，以浅地层；二开，３１１．１ｍｍ钻头 ×３１８２．００ｍ，封隔须家河及以浅２４４．５ｍｍ技术套管× ３１８０．００ｍ，地层；三开，２１１５．９ｍｍ钻头 ×５０１８．００ｍ，３９．７ｍｍ技术套管× 全管柱固井。５０１６．００ｍ，
川南探区页岩气水平井钻井技术
唐嘉贵
（）中石化西南石油工程有限公司，四川成都６１００４１
可钻性差、机械钻速慢、钻井成本高及投资收益低等问题，为实现该探区页岩摘要：川南探区存在地层古老、气高效勘探开发，在分析探区工程地质及钻井工程技术难点的基础上，结合页岩气储层改造技术要求，开展了井身结构方案优化、优快钻井技术以及经济成本分析，形成了以指导完成了３９．７ｍｍ套管完井的三开钻井技术方案，１为川南探区第一轮页岩气勘探提供了技术指导。ＷＹ１井、ＹＹ１井等探井的设计，关键词：页岩气水平井钻井川南探区
第４２卷第５期２０１４年９月
石油钻探技术ＰＥＴＲＯＬＥＵＭＤＲＩＬＬＩＮＧＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ
Ｖｏｌ．４２Ｎｏ．５，Ｓｅ．２０１４ｐ
页岩气工程技术专题
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