冀東油田復雜地層安全高效鉆井技術研究

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1、鉆采工藝2009年5月·14·DRILLING＆PRODUCT10NTECHN0L0GYMav2009冀東油田復雜地層安全高效鉆井技術研究宋繼偉(地礦局115地質大隊)宋繼偉．冀東油田復雜地層安全高效鉆井技術研究，2009，32(3)：14—16．摘要：南堡凹陷是冀東油田的主力生油區(qū)，其館陶組底部普遍存在兩種復雜地層：部分強烈蝕變的玄武巖地層和膠結性極差的底礫巖地層。玄武巖地層的井壁穩(wěn)定性和快速鉆進問題以及底礫巖地層的快速鉆進和鉆頭安全使用問題是直接影響鉆井安全、效率和成本的重要問題。針對這一系列鉆井問題，在對冀東油田大量的鉆井、地質資料的深入理解的

2、基礎上，通過深入分析，提出解決這些復雜問題的一些措施，并通過理論或實踐驗證了其有效性。’關鍵詞：玄武巖；礫巖；安全鉆井；鉆井技術；冀東油田中圖分類號：TE242文獻標識碼：ADOI：10．3969／j．issn．1006～768X．2009．03．005南堡凹陷作為冀東油田的主力生油區(qū)，其館陶是造成井壁坍塌主要因素。組底部普遍存在著兩種復雜地層：部分強烈蝕變的1．2快速鉆進問題玄武巖地層和膠結性極差的底礫巖地層。玄武巖地由于玄武巖性堅硬、研磨性強、可鉆性差，采用層的井壁穩(wěn)定性問題和快速鉆進問題以及底礫巖地常規(guī)三牙輪鉆頭的機械鉆速普遍偏低，并且容易發(fā)層

3、的快速鉆進和鉆頭安全使用問題都是該地區(qū)鉆井生井內(nèi)事故。這樣導致鉆井效率降低的同時，又使技術人員最為頭痛的問題；也是直接影響鉆井安全、玄武巖段鉆孔過長時間暴露于鉆井液中，不利于井效率和成本的重要問題。壁穩(wěn)定。2．玄武巖地層安全快速鉆井技術一、玄武巖地層鉆井技術2．1井壁防塌、安全鉆進技術冀東油田南堡凹陷位于渤海灣盆地，因多期火通過研究冀東油田玄武巖地層井壁坍塌機理，山噴發(fā)而形成了多層火山巖，其中分布較廣且對鉆尋找影響井壁穩(wěn)定性的多方面外在因素，并對這些井工程影響較大的是最后一期噴發(fā)形成的上第三系因素的影響機理進行分析，總結出一套適用于該地館陶組火山巖；

4、埋藏深度一般在1900～2900In之層的井壁防塌技術措施，即在普遍應用的鉀基聚合間。物鉆井液的基礎上，加入多元醇成膜樹脂防塌劑1．玄武巖地層鉆井的隱患CMF一1；維持較高的鉆井液密度維持井壁穩(wěn)定；調(diào)通過對冀東油田玄武巖地層特性的了解以及鉆整好鉆井液的流變性，使其具有較高的黏度，以防止井實踐得知，井壁穩(wěn)定性問題和快速鉆進問題是困鉆井液紊流的發(fā)生；鉆進玄武巖盡量少用或不用牙擾該地層鉆進的兩大關鍵性問題。輪鉆頭，而采用專門用于玄武巖地層鉆進的PDC鉆1．1井壁穩(wěn)定性問題頭(新疆DBS鉆頭工具有限公司生產(chǎn)的FM系列鉆冀東油田玄武巖地層明顯可見氣孔狀構造，氣

5、頭)加螺桿液動馬達，甩掉扶正器，使用光鉆鋌鐘擺孔最大直徑達8×10mm；并且裂隙非常發(fā)育。在這鉆具組合，利用較小的鉆壓進行鉆進，以預防或減輕樣的地質條件是井漏事故的多發(fā)地帶。地層中的杏扶正器因鉆壓逮大而產(chǎn)生彎曲與井壁貼合的鉆具在仁狀構造，以及經(jīng)過強烈蝕變作用的與次生的黏土鉆進過層中對地層碰撞而導致的地層坍塌、掉塊等礦物(與水易膨脹)、碳酸鹽等混雜并存的破碎帶又井內(nèi)事故。收稿日期：2008—12—07；修回日期：2009—05—04作者簡介：宋繼偉(1982一)，助理工程師，2008年畢業(yè)于中國地質大學(武漢)鉆井與鉆探工程專業(yè)，獲得碩士學位?，F(xiàn)在貴州

6、省地礦局l】5地質大隊從事鉆探機具、鉆探工藝學研究工作。地址：(551400)貴州省清鎮(zhèn)市地礦局115地質大隊勞人科，電話：13638026994，E—mail：songjiwei8759@163．corn第32卷第3期鉆采工藝VD】．32No．3DRILLING＆PRODUC，I10NTECHNOL0GY·15·通過同一地質區(qū)塊上的兩口直井(M29—27井終落人井底，然后在鉆頭的作用下，形成了鉆頭與礫和M109X11井)的井徑擴大情況進行對比分析，證石以及礫石與礫石之間的相互摩擦擠壓現(xiàn)象。在這實了該防塌措施對保護玄武巖地層井壁穩(wěn)定有著顯樣的碎巖過程

7、中，不僅巖石的重復破碎現(xiàn)象十分嚴著的效果。重，而且嚴重地影響鉆頭的碎巖效率，降低機械鉆2．2快速鉆進技術速，一般情況下每米進尺鉆時在45min以上，有時由于冀東油田玄武巖地層具有巖石質純、致密、甚至達到100min以上。堆積在井底的大小不一的硬且脆的特性，各井隊普遍采用三牙輪鉆頭來穿越礫石還會對鉆頭切削齒產(chǎn)生巨大的沖擊載荷，一旦該地層。但是，在玄武巖地層使用牙輪鉆頭鉆進，會發(fā)生單顆切削齒折斷或者脫落的情況，在連續(xù)回轉對井壁的穩(wěn)定性帶來不利的影響；實踐證明，要想使的持續(xù)載荷下，鉆頭上的其余切削齒有可能發(fā)生多用牙輪鉆頭順利穿過玄武巖地層，就需要從鉆井液米

8、諾骨牌效應，造成鉆頭的瞬間破壞。性能調(diào)整方面付出巨大的努力；而且，由于牙輪鉆頭1．2鉆頭安全使用問題本身結構