萬書宇 李黔

摘 要：高石梯區(qū)塊，位于四川盆地，地層十分復(fù)雜，易發(fā)生坍塌、滲漏的現(xiàn)象，該地地層壓力梯度變化較大，不利于鉆探工作的開展。為了優(yōu)化四川磨溪高石梯區(qū)塊震旦系探井鉆井的技術(shù)，相關(guān)研究人員展開了深入的研究、探索，逐漸摸索出一條符合該地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的鉆井技術(shù)。文章將詳細(xì)探討探井鉆井提速技術(shù)是如何措施，以及實(shí)施之后的效果。

關(guān)鍵詞：磨溪；高石梯區(qū)塊；震旦系；探井鉆井提速

前言

四川的磨溪高石梯區(qū)塊震旦系的儲層在地下五千米左右，地質(zhì)情況特別復(fù)雜，探井鉆井的難度大，并且持續(xù)時間較長，直接導(dǎo)致工程施工的速度慢，產(chǎn)生的成本較高，不以利于該地區(qū)天然氣的開采。在人們長期的探索試驗(yàn)中，在開采GS1井的過程中取得了重大的開采成果，向人們展示了四川地區(qū)廣闊的開采資源。目前，磨溪高石梯區(qū)塊震旦系已經(jīng)成為了我國國開采天然氣的重點(diǎn)區(qū)域，這樣加快探井鉆井速度就成為了當(dāng)前我國開采的重點(diǎn)。

1 磨溪高石梯區(qū)塊探井鉆井的概況

1.1 磨溪高石梯區(qū)塊的地質(zhì)特征

磨溪高石梯區(qū)塊震旦系的鉆井地層主要由三疊層、二疊層、寒武層、震旦層等組成。在鉆井的過程中面臨著地層巖性復(fù)雜的狀況，以及諸多的不確定因素。在實(shí)際的開采過程中，地層壓力以及流體質(zhì)量不易準(zhǔn)確預(yù)測，無法事先預(yù)知可能發(fā)生的狀況，形成不了有效的應(yīng)急預(yù)案，這會對施工人員的生命健康造成一定的威脅，施工人員的工作效率會直接被影響，進(jìn)而延誤工期，對后續(xù)工作的如期開展帶來一定的阻礙[1]。

1.2 磨溪高石梯區(qū)塊鉆井的技術(shù)困難

天然氣專業(yè)開采技術(shù)人員，經(jīng)過對該地的地質(zhì)等因素的分析，總結(jié)出磨溪高石梯區(qū)塊鉆井面臨的實(shí)際技術(shù)困難：

第一，上部井壁的穩(wěn)定性不高，該處地質(zhì)硬度不高，容易發(fā)生井層垮塌狀況，很難運(yùn)用氣體提高鉆井工程的速度，并且井層上部的巖石泥漿混合，不易于施工人員對采用的鉆頭進(jìn)行選擇，尤其對于大尺寸的井眼，更加不能實(shí)施氣體鉆井，更加延長了整個施工的速度[2]。

第二，磨溪高石梯區(qū)塊處于縱向多壓力地質(zhì)，局部存在高壓狀況。特別是當(dāng)同一井段同時具有兩個或兩個以上高壓層時，相關(guān)的套管程序無法將眾多復(fù)雜的巖層全部分離開，進(jìn)而產(chǎn)生井噴、井漏、井塌的嚴(yán)重施工危險，為井下作業(yè)人員帶了巨大的安全隱患[3]。

第三，磨溪高石梯區(qū)塊有長井段，此區(qū)域處于高密度狀況，這種情況要加快鉆井的速度存在一定的困難，鉆井經(jīng)過的地層夾層多，并且遇到的巖石具有較高的硬度，鉆頭無法完全適應(yīng)該地實(shí)際的情況，直接導(dǎo)致單只鉆頭深入的尺寸較少，阻礙了探井鉆井的速度[4]。

第四，磨溪高石梯區(qū)塊的中深部巖層具有溫度高、壓強(qiáng)高、含硫高的特點(diǎn)。在三疊層下局部會出現(xiàn)異常的高壓，地層壓力在1.5以上的區(qū)域大量存在，甚至有些區(qū)域超過2.1。這種狀況對鉆井是十分不利的，在高溫、高壓的狀態(tài)下會減慢鉆井的速度[5]。

第五，磨溪高石梯區(qū)塊的燈組產(chǎn)層會出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，在天然氣開采的過程中，容易發(fā)生井漏溢流的狀況，這要求有較高的鉆井控制機(jī)制。

2 磨溪高石梯區(qū)塊探井鉆井提速的辦法

2.1 改善井體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為鉆井提速做保障

高石1井過去運(yùn)用空氣鉆鉆井，但在井深1027m會出現(xiàn)地層滲水，使空氣鉆井工作受阻。為了不受地層出水的干擾，將套管下深至1100m，以實(shí)現(xiàn)對上部水層的阻隔，使下部井段全為需要開采的氣體。在鉆井的過程中，會遇到地層出油的狀況，要改變原有井眼的深度，改為271m，在對兩井轉(zhuǎn)化體系之后，進(jìn)行多次的實(shí)驗(yàn)，才能開展正常的鉆井工作。

為保證探井工作的正常進(jìn)行要對井身進(jìn)行優(yōu)化處理，將套管縮短為500m，對上部的垮塌層進(jìn)行分隔。同時要為解決下部高壓的鉆井環(huán)境，封隔上部井段的高壓區(qū)域，從而對儲層給予適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，保證安全的開展鉆井工作。

2.2 選擇優(yōu)質(zhì)的PDC鉆頭

由于磨溪高石梯區(qū)塊巖石泥土的混合較為頻繁，導(dǎo)致巖石強(qiáng)度和鉆井的差異性較大，鉆頭的選擇也較為困難。PDC鉆頭的設(shè)計是提高鉆井速度的關(guān)鍵。經(jīng)過相關(guān)的數(shù)據(jù)分析表明，剛體PDC比胎體PDC鉆井的速率高了135.1%。鉆井的距離也提高了27.5m。所以，磨溪高石梯區(qū)塊的上部區(qū)域適合選用剛體鉆頭。在磨溪高石梯區(qū)塊自流井組一下，一般采用胎體PDC鉆頭，可以有效的提高該段鉆井的速度。

2.3 采用螺桿與PDC復(fù)合鉆井技術(shù)

眾所周知，螺桿鉆的轉(zhuǎn)速高，采用螺桿與PDC相結(jié)合的技術(shù)可以在很大程度上提高鉆井鉆頭的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而減少轉(zhuǎn)盤的負(fù)荷，延長鉆具使用的壽命，最大幅度的提高鉆井的速度。經(jīng)過實(shí)際的研究表明，螺桿與PDC融合的鉆井技術(shù)，可以有效的提高鉆井的速度，提高的工程的進(jìn)度。

2.4 改善鉆井施工工藝

要提高磨溪高石梯區(qū)塊探井鉆井的速度，可以從改善鉆井施工工藝入手。對于鉆井工藝，要根據(jù)具體施工遇到的問題，給予具體的解決辦法，對于磨溪高石梯區(qū)塊上部井眼阻卡的狀況，要提高施工的排量，加強(qiáng)短起下鉆的工作，確保固控設(shè)備可以高效的作用，使井鉆井液的清潔度保持在最佳的狀態(tài)。

2.5 正確的選擇鉆井液體系

磨溪高石梯區(qū)塊上部井眼段要選擇防塌陷抑制性的KCL聚合物鉆井液體系，對于井眼的下部區(qū)域則要選取聚磺鉆井液體系。

3 磨溪高石梯區(qū)塊探井鉆井提速顯現(xiàn)的效果

通過分析四川磨溪高石梯區(qū)塊結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，制定了相應(yīng)的五項提速辦法：改善井體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為鉆井提速做保障、選擇優(yōu)質(zhì)的PDC鉆頭、采用螺桿與PDC復(fù)合鉆井技術(shù)、改善鉆井施工工藝、正確的選擇鉆井液體系等，使鉆井的速度得到了大幅度的提高。具體數(shù)據(jù)如下：在2012年磨溪高石梯區(qū)塊共完成了6口井的開采，速度比GS1井提高了55.8%，平均周期為194d，比GS1鉆井的周期縮短了108d。2013年開采的11口井，同比2012年平均速率提高了16.38%，周期縮短至165d，又有了加大幅度的進(jìn)步。

根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計指出，磨溪高石梯區(qū)塊探井的平均速率正在逐年的降低，機(jī)械鉆井轉(zhuǎn)速的逐漸升高。面對四川磨溪高石梯區(qū)塊復(fù)雜的地質(zhì)狀況和鉆井工程施工的困難，經(jīng)過反復(fù)的實(shí)踐檢驗(yàn)，逐步完善、總結(jié)、形成符合該地區(qū)自然條件的配套技術(shù)，通過不斷的摸索探究，終于找到提高鉆井速率的技術(shù)方法，使鉆井速度有了長足的提高，有效的縮短鉆井施工的工期。

4 結(jié)束語

目前，我國已經(jīng)制定了符合磨溪高石梯區(qū)塊震旦系探井鉆井的技術(shù)體系，是開采的工作施工速度大幅度的提高，縮短了鉆井的周期，節(jié)約了工程的預(yù)算成本，加快了我國開采天然氣的速度和產(chǎn)量，可以更好的供給人們的生產(chǎn)和生活，有效的保證我國天然氣的正常生產(chǎn)和供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]何飛，趙前進(jìn)，王永剛.深層致密氣藏水平井吉4H鉆井提速技術(shù)研究與實(shí)踐[J].新疆石油天然氣，2013，10（11）：129-134.

[2]王關(guān)清，陳元頓，周煜輝.深探井和超深探井鉆井的難點(diǎn)分析和對策探討[J].石油鉆采工藝，2010，11（15）：101-104.

[3]鄧傳光，張軍，常洪渠.高石梯-磨溪區(qū)塊探井鉆井提速配套技術(shù)及其應(yīng)用效果[J].天然氣工業(yè)，2014，11（22）：115-120.

[4]李向碧，鄭有成，王蘭.KCl-有機(jī)鹽鉆井液在高石梯-磨溪區(qū)塊上部井段鉆井提速中的應(yīng)用[J].天然氣工業(yè)，2014，12（18）：121-125.

[5]牟英石，陳卓，張紹波.“氣”擎明星耀川渝—西南油氣田管理創(chuàng)新促科學(xué)發(fā)展紀(jì)實(shí)[J].中國石油企業(yè)，2012，12（30）：136-139.