中國(guó)川西地區(qū)鉆井技術(shù)淺析

余銳

中石化中原石油工程海外工程公司，中國(guó)·河南 濮陽(yáng) 457001

論文以普新-1井為例，深入探討了鉆井相關(guān)技術(shù)，分析了采用卡瓦懸掛式套管頭，故導(dǎo)管、表層套管的居中對(duì)套管防磨有十分重要的意義，并且制訂好安全措施并切實(shí)執(zhí)行，使用大尺寸鉆鋌，是川西區(qū)塊防斜打直的捷徑。另外，還需要注重防塌材料的使用，化學(xué)防塌和物理防塌并重，有預(yù)見(jiàn)性地及時(shí)調(diào)整泥漿性能，達(dá)到防塌護(hù)壁的要求。海相地層使用“PDC+螺桿”復(fù)合鉆進(jìn)，可大幅提高機(jī)械鉆速，并有利于防斜與糾斜。

鉆井；技術(shù)；套管防磨

1 概述

普新-1井于2006年10月22日03:00 一開(kāi)開(kāi)鉆，2006年11月09日09:30 二開(kāi)，2007年2月2日07:00第三次開(kāi)鉆，200年5月16日16:20完鉆，2004年6月24日18:00完井。鉆井周期225.73d，建井周期264.8d，全井平均機(jī)械鉆速2.31m/h，其中一開(kāi)φ444.5mm井眼平均機(jī)械鉆速6.54m/h，二開(kāi)φ311.1mm井眼平均機(jī)械鉆速m/h，三開(kāi)φ215.9mm井眼平均機(jī)械鉆速2.26m/h。鉆機(jī)月8.83臺(tái)月，鉆機(jī)月速606.23m/臺(tái)月。井身質(zhì)量和固井質(zhì)量均為合格。

（1）完鉆井深：4045.00m（垂深5346.37m）。

（2）完鉆層位：須三段地層。

（3）完鉆方法：射孔完井。

（4）井徑擴(kuò)大率：一開(kāi)：4.10%；二開(kāi)：16.50%；三開(kāi)：13.40%。

（5）實(shí)際鉆頭程序：φ660.4mm×34.700m+φ444.5mm×621m+φ311.1mm×3068.00m+φ215.9mm×4045.00m。

（6）實(shí)套管程序：φ508mm導(dǎo)管×34.7.00m+φ339.7mm表套×621m+φ244.5mm技套×3067.94m+φ178.8mm套管×5349.96m。

（7）井身結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 普新1井井身結(jié)構(gòu)示意圖

（8）主要勘探成果

①探明了龍?zhí)督M以上地層的含油氣情況，獲得地層、巖相、儲(chǔ)層等資料，為評(píng)價(jià)整個(gè)勘探區(qū)塊資源前景創(chuàng)造條件。

②建立了龍?zhí)督M及以上地層巖性、巖相及電性、含油氣性、地層壓力剖面。

③全井發(fā)現(xiàn)異常顯示層109層共342.7m，建成了工業(yè)高產(chǎn)氣井。

2 鉆井過(guò)程中遇到的技術(shù)難題

中國(guó)川西地區(qū)地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，“塌、卡、漏、噴、毒”等復(fù)雜情況普遍存在，且該井最高地層壓力系數(shù)達(dá)到2.3，在鉆井施工中，不可預(yù)見(jiàn)因素多[1]。在該區(qū)塊僅有黎雅1井的實(shí)鉆資料，且對(duì)方不愿提供相關(guān)資料，所以在施工實(shí)鉆過(guò)程中遇到以下施工難點(diǎn)：

2.1 一開(kāi)φ444.5mm井眼(34.7.00～621m)施工存在的技術(shù)難點(diǎn)

（1）鉆井施工中蹩跳鉆嚴(yán)重。

（2）易井斜，犧牲鉆壓控制井斜限制了機(jī)械鉆速。

2.2 二開(kāi)φ311.1mm井眼（621～3200m）施工存在的技術(shù)難點(diǎn)

（1）地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自蓬萊鎮(zhèn)到沙溪廟地層不均質(zhì)，砂泥巖頻繁互層，且?jiàn)A雜頁(yè)巖礫巖，可鉆性差，導(dǎo)致了鉆頭使用磨損嚴(yán)重，起下鉆換鉆頭頻繁，既限制了鉆進(jìn)速度，又加大了成本的消耗。

（2）在從2100m 開(kāi)始造斜階段，因MWD 儀器在下入井底后有時(shí)不能正常工作，延誤了部分時(shí)間，在造斜階段，因地層巖性主要以泥巖為主。

（3）地層傾角大、易斜，井身質(zhì)量控制難度大，減壓吊打限制了機(jī)械鉆速。

（4）裸眼段長(zhǎng)，施工時(shí)間長(zhǎng)，鉆井液浸泡時(shí)間長(zhǎng)，易出現(xiàn)復(fù)雜和事故。

（5）長(zhǎng)井段、復(fù)雜壓力體系的雙級(jí)注水泥固井難度大。

（6）鉆井周期長(zhǎng)，套管防脫防磨問(wèn)題突出。

（7）無(wú)準(zhǔn)確地質(zhì)資料，無(wú)準(zhǔn)確壓力預(yù)測(cè)，井控難度大。

（8）須家河氣層富含硫化氫劇毒氣體，一旦溢出，后果嚴(yán)重。

（9）地層復(fù)雜，鉆井液處理難度大。

2.3 三開(kāi)φ215.9mm井眼（3472.28～5700.00m）施工存在的技術(shù)難點(diǎn)

（1）須家河組含硅質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，研磨性強(qiáng)，鉆頭失效快，易發(fā)生鉆頭和鉆具事故。

（2）須家河組須四段有裂縫性氣藏，壓力較高，給后續(xù)施工帶來(lái)困難，由于距技術(shù)套管鞋近，固井時(shí)很難壓穩(wěn)，氣竄后影響固井質(zhì)量。

（3）雷口坡組雷二段至嘉陵江組嘉4+5段易斜，采用防斜功能最強(qiáng)的鉆具組合，井斜仍有上升趨勢(shì)（普新2井本段最大井斜4.2°）。

（4）儲(chǔ)層發(fā)育好，孔隙度高，存在破碎地層，有微裂縫，儲(chǔ)層保護(hù)的難度大。

（5）飛仙關(guān)組飛二段井漏，承壓能力低，固井施工難度大，采用雙密度固井，低密度水泥漿封固質(zhì)量很難保證。

2.4 φ215.9mm井眼密閉取芯（井段：4775.19～5201.86m）施工存在的技術(shù)難點(diǎn)

（1）可借鑒資料較少，對(duì)地層情況不完全了解，不利于采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

（2）儲(chǔ)層密閉取心，深井、氣井密閉取心施工難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。

（3）井深、地層壓力大、溫度高、泵壓高，易造成密封圈失效，密閉液性能變差，工具及鉆具刺漏等。

（4）瞬時(shí)鉆時(shí)變化幅度大，頻率快，不易準(zhǔn)確判斷井下情況。

（5）儲(chǔ)層存在破碎地層，儲(chǔ)層物性好，密閉取心作業(yè)施工難度大，易造成堵心與巖心放炮。

3 鉆井技術(shù)措施

3.1 鉆頭及鉆井參數(shù)優(yōu)選

3.1.1 鉆頭使用情況分析

普新-1因地層可鉆性差，不同型號(hào)的鉆頭機(jī)械鉆速明顯不同，本井共用鉆頭82只，見(jiàn)表1。

表1 普新2井鉆頭統(tǒng)計(jì)

一開(kāi) 444.5 MP2 1 3 GA515G 1 SHT22RG 1二開(kāi)311.1 SHT22RG 6 28 SHT33RG 4 HJ517G 2 HJT537GK 14 214.4 CQT203 取芯 2三開(kāi)215.9 HJT537 14 50 HJT617 9 M1375 PDC 2 GP447S PDC 1 214.4 CQT203 取芯 2 PDC 取芯 17 TMX PDC 取芯 1聚晶金剛石取芯 4

（1）典型鉆頭失效分析

①入井序號(hào)：18#

鉆頭尺寸：311.1mm

鉆頭型號(hào)：SHT22RG

鉆頭使用情況：所鉆地層千佛崖組，巖性為灰色砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖；使用井段2235.60～2271.83m，進(jìn)尺36.23m；鉆壓240KN，排量51L/s，泵壓18～20MPa；使用時(shí)間22.17h，平均機(jī)械鉆速1.63m/h。

磨損情況：直徑磨小2mm，1#牙輪軸承曠動(dòng)，斷12齒，齒高磨損70%。

失效原因：砂巖成分以石英為主，硅質(zhì)膠結(jié)，硬度大，研磨性強(qiáng)；地層、巖性不均質(zhì)，巖性交錯(cuò)變化，硬薄夾層多，跳鉆嚴(yán)重。

②入井序號(hào)：33#

鉆頭尺寸：215.9m

鉆頭型號(hào)：HJ537GHK

見(jiàn)圖2，鉆頭使用情況：所鉆地層須家河組，巖性為石英砂巖；使用井段3162.68～3226.72m，進(jìn)尺64.04m；鉆壓200KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速68RPM，排量30L/s，泵壓14MPa；使用時(shí)間35.67h，平均機(jī)械鉆速1.79m/h。

磨損情況：直徑磨小10mm，牙齒全磨禿，軸承完好。

失效原因：石英砂巖研磨性強(qiáng)。

圖2

③入井序號(hào)：取芯鉆頭Q3#

鉆頭尺寸：214.4mm

鉆頭型號(hào)：CQT203（天然金剛石）

見(jiàn)圖3，鉆頭使用情況：取芯層位須家河組，巖性為石英砂巖；使用井段3247.06～3250.01m，進(jìn)尺2.95m；鉆壓80～100KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速60RPM，排量21L/s，泵壓8MPa；使用時(shí)間4.00h，平均機(jī)械鉆速0.74m/h。

磨損情況：直徑磨小5mm，齒全磨禿，冠狀部磨有3mm 深槽。

失效原因：石英砂巖研磨性強(qiáng)。

圖3

（2）典型鉆頭使用成功范例

①入井序號(hào)：10#

鉆頭尺寸：311.1mm

鉆頭型號(hào)：HJ517G

鉆頭使用情況：所鉆地層下沙溪廟組，巖性為紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，灰色砂巖、泥質(zhì)粉砂巖互層；使用井段1345.03～1622.49m，進(jìn)尺277.46m；鉆壓300KN，轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速70RPM，排量52L/s，泵壓16.5MPa；使用時(shí)間81.58h，平均機(jī)械鉆速3.40m/h。

磨損情況：斷3顆齒、碎5顆齒，軸承新度70%。

使用評(píng)價(jià)：江漢鉆頭相對(duì)于川石鉆頭，軸承壽命較高，但機(jī)械鉆速較低，適用于較深井段，有利于提高行程鉆速。

②入井序號(hào)：47#。

鉆頭尺寸：215.9mm。

鉆頭型號(hào)：M1375（PDC鉆頭）。

鉆頭使用情況：所鉆地層嘉陵江-飛仙關(guān)組，巖性為灰?guī)r；使用井段4229～4700m，進(jìn)尺471m；鉆壓40～80KN，轉(zhuǎn)速0.75°單彎螺桿+48RPM，排量29L/s，泵壓16MPa；使用時(shí)間46.08h，平均機(jī)械鉆速10.22m/h。

磨損情況：直徑磨小1mm，肩部12顆牙齒輕微磨損。

取得成效：平均機(jī)械鉆速比HJ537牙輪鉆頭提高365%，創(chuàng)下了單只鉆頭進(jìn)尺最高指標(biāo)。

3.1.2 鉆頭優(yōu)選

（1）在上部地層，可選用軸承壽命短，但鉆速較快的川石鉆頭。

（2）在陸相地層利用普新1井的實(shí)鉆經(jīng)驗(yàn)，使用江漢改型鉆頭取得了很好的綜合效益。

（3）三開(kāi)與川石、百施特合作開(kāi)發(fā)適應(yīng)本地區(qū)的PDC鉆頭，在雷口坡和嘉陵江地層使用，能大幅度提高綜合效益；選用防斜設(shè)計(jì)的PDC鉆頭配合合理的鉆井參數(shù)，有利于井斜的控制。

3.2 井身質(zhì)量控制

防斜打直是本井井身質(zhì)量控制的難點(diǎn)，而陸相地層的防斜打直是本井防斜打直的重點(diǎn)。在陸相地層主要采用塔式鐘擺鉆具配合合理的鉆井參數(shù)來(lái)達(dá)到這一目的。在井斜控制中使用大尺寸鉆鋌起到了很好的防斜效用；另外，制定合理而嚴(yán)格的操作措施，抓好井下安全，成功地解決了陸相地層易斜的鉆井難題。鉆井液方面選用正電膠和聚磺防塌體系，控制失水≦5ml，在二開(kāi)井段使用陽(yáng)離子瀝青粉，在三開(kāi)井段采用聚磺防塌鉆井液體系，有效控制了井徑的擴(kuò)大。

（1）設(shè)備安裝按規(guī)定要求達(dá)到平、正、穩(wěn)、固、牢。

（2）指重表、記錄儀、泵壓表必須靈敏、準(zhǔn)確、好用。

（3）上部井段嚴(yán)格控制井斜，為下部井段的鉆進(jìn)爭(zhēng)取主動(dòng)；在表層鉆進(jìn)中，輕壓吊打，嚴(yán)格控制井斜。

（4）采用有效的井斜監(jiān)測(cè)措施；堅(jiān)持定進(jìn)尺測(cè)斜，井斜變化嚴(yán)重時(shí)加密測(cè)量，并利用微機(jī)處理數(shù)據(jù)，做好井身質(zhì)量預(yù)測(cè)。

（5）優(yōu)選鉆具組合，并根據(jù)不同情況及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)；根據(jù)實(shí)際情況選用防斜、糾斜鉆具，用PDC鉆頭或PDC鉆頭加螺桿輕壓吊打鉆進(jìn)，加強(qiáng)防斜效果。

（6）起鉆時(shí)觀察下部鉆鋌的彎曲度，如發(fā)現(xiàn)彎曲應(yīng)及時(shí)甩掉。

（7）根據(jù)鉆時(shí)的快慢及時(shí)調(diào)整鉆壓，處理好軟硬交界面處的鉆進(jìn)；地層交界面、軟硬交錯(cuò)地層至少吊打鉆進(jìn)30～50m。

（8）鉆遇裂縫地層時(shí)如有跳鉆等現(xiàn)象，降低鉆壓，并對(duì)裂縫井段反復(fù)劃眼，消除可能出現(xiàn)的狗腿或臺(tái)階。

（9）繪制地層、井斜及各井段的鉆進(jìn)參數(shù)曲線圖，通過(guò)分析，優(yōu)選出有利防斜的最優(yōu)鉆進(jìn)參數(shù)，并及時(shí)調(diào)整。

（10）打電測(cè)領(lǐng)眼時(shí)，帶扶正器吊打，確保打直，為下部鉆進(jìn)打好基礎(chǔ)。

其中，論文對(duì)防斜鉆具組合進(jìn)行詳細(xì)介紹，內(nèi)容如下：

（1）塔式鐘擺鉆具組合

鉆頭＋Φ229mm減震器＋Φ228.6mmDC×2根＋穩(wěn)定器＋Φ228.6mmDC×4根＋Φ203mmDC×9根＋Φ127mmDP。

使用井段：0.00～353.83m。鉆壓20～80KN，轉(zhuǎn)速40～100rpm，平均機(jī)械鉆速2.41m/h，井深310m處最大井斜1.0°。

（2）大尺寸鉆鋌塔式鐘擺鉆具組合

鉆頭＋Φ279.4mmDC×3根m＋Φ229mm減震器＋Φ311mm穩(wěn)定器＋Φ228.6mmDC×6根＋Φ203mmDC×9根+Φ127mmHWDP×12根＋Φ127mmDP。

使用井段353.83～1011.58m。鉆壓：120～140KN；轉(zhuǎn)速：80rpm；平均機(jī)械鉆速：5.14m/h；井斜最大1.3°/100m。

（3）鐘擺鉆具組合

鉆頭＋鉆鋌×2～3根＋穩(wěn)定器＋鉆鋌+Φ127mmHWDP＋Φ127mmDP。

使用井段：1011.58～3371.25m；3541.42～3834.12m；3927.00～4229m；4700.00～5353.00m；參數(shù)上采用大鉆壓70rpm的轉(zhuǎn)速，在使用中根據(jù)井下情況，及時(shí)調(diào)整穩(wěn)定器的安裝高度，基本能控制井斜，保證井身質(zhì)量。

（4）柔性鐘擺鉆具組合

Φ215.9mm鉆頭＋Φ177.8mmDC×2根＋Φ215mm穩(wěn)定器＋Φ127mmHWDP×1根＋Φ158.8mmDC×24根＋Φ127mmHWDP×26根＋Φ127mmDP。

使用井段：3371.25～3541.42m。鉆壓：180～220KN；轉(zhuǎn)速：65rpm；平均機(jī)械鉆速：1.50m/h；井斜3°降至1.9°。

使用井段：3834.12～3927.00m；鉆壓：40KN；轉(zhuǎn)速：80rpm；平均機(jī)械鉆速：1.35m/h；井斜4.5°降至4.2°。

（5）應(yīng)用螺桿的高轉(zhuǎn)速輕壓吊打防斜。鉆具組合

Φ215.9mmPDC鉆頭＋（0.75°）172 mm螺桿＋Φ158.8mmDC×1根＋Φ215mm穩(wěn)定器＋Φ158.8mmDC×11根＋止回閥＋Φ127mmHWDP×20根＋Φ127mmDP。

使用井段：4229.00～4700.00m；鉆壓：80KN；轉(zhuǎn)速：48rpm+螺桿復(fù)合鉆進(jìn)；平均機(jī)械鉆速：10.22m/h；井斜維持在2°～3.2°之間。

3.3 技術(shù)管理

3.3.1 防止坍塌掉塊卡鉆的技術(shù)措施

由于構(gòu)造應(yīng)力的作用沙溪廟組、自流井組和須家河組的泥、頁(yè)巖地層易垮塌地層多，并且?jiàn)A煤層含膏鹽，裂縫發(fā)育，斷層交錯(cuò)，在鉆遇這些井段時(shí)，極易發(fā)生井壁垮塌，為防止井塌卡鉆事故發(fā)生，制定了以下預(yù)防措施并在操作中逐一落實(shí)。

（1）認(rèn)真分析井下情況，弄清地層破裂壓力、地層壓力、地層坍塌壓力，及時(shí)調(diào)整鉆井液密度，控制由于力學(xué)不穩(wěn)定因素造成的坍塌。

（2）在易坍塌層調(diào)整鉆井液流型，減輕鉆井液對(duì)井壁的沖刷。

（3）在坍塌地層必須保證泥餅質(zhì)量，提高鉆井液的造壁、護(hù)壁性能及對(duì)微細(xì)裂縫的封堵能力。

（4）勤維護(hù)、處理，保證鉆井液具有良好的粘切，既保證鉆井液能有效的攜砂、懸砂，又有利于下鉆及開(kāi)泵。

（5）起鉆時(shí)連續(xù)灌滿鉆井液，控制起鉆速度，防止抽吸造成井塌。

3.3.2 鉆頭事故的預(yù)防

（1）鉆壓、轉(zhuǎn)速應(yīng)在推薦范圍內(nèi)使用，必須避免大鉆壓、高轉(zhuǎn)速同時(shí)使用。

（2）入井鉆頭必須記錄其生產(chǎn)日期、編號(hào)，調(diào)研鄰井牙輪鉆頭的使用壽命，控制鉆頭的平均使用時(shí)間。

（3）結(jié)合鉆頭的機(jī)械鉆速，地層變化和轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩，綜合分析鉆頭使用情況，防止牙輪落井。

（4）出井鉆頭必須對(duì)其進(jìn)行測(cè)量外徑，防止新鉆頭入井，卡入小井眼內(nèi)。

（5）鉆頭掉齒較多時(shí)，下只鉆頭要帶隨鉆撈杯進(jìn)行打撈，及時(shí)更換鉆頭型號(hào)，適應(yīng)地層變化。

（6）配備一定數(shù)量其型號(hào)與井眼和鉆具尺寸相符的打撈工具，如反循環(huán)籃打撈，卡瓦打撈筒，公錐、磨鞋、強(qiáng)磁打撈器等。

3.3.3 防止壓差卡鉆的技術(shù)措施

在漏失層，如果泥漿性能不好，泥餅過(guò)厚，壓差過(guò)大，當(dāng)鉆具靜止時(shí)間較長(zhǎng)，易造成壓差卡鉆，井斜越大，壓差卡鉆的機(jī)率越大。

（1）調(diào)整好鉆井液性能，做到近平衡壓力鉆井。

（2）提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，降低泥餅的厚度和泥餅粘滯系數(shù)。

（3）禁止長(zhǎng)時(shí)間靜止鉆具，要經(jīng)?；顒?dòng)鉆具（上提下放和轉(zhuǎn)動(dòng)）。

（4）盡量減小井斜和全角變化率、簡(jiǎn)化下部鉆具組合。

3.3.4 井漏的預(yù)防、處理措施

川西地區(qū)普遍存在井漏問(wèn)題。在本井的沙溪廟組發(fā)生多次漏失，飛仙關(guān)組也出現(xiàn)不同程度的漏失，主要應(yīng)用的技術(shù)措施有以下幾點(diǎn)。

（1）鉆進(jìn)中根據(jù)實(shí)鉆和dc指數(shù)跟蹤情況，確定合理的鉆井液密度，維護(hù)微超平衡地層壓力。

（2）泥漿粘度、切力要適當(dāng)，保持鉆井液有較好的流變性。

（3）在多種工況下，開(kāi)泵排量都要由小逐漸增大，不得人為蹩漏地層；裸眼段長(zhǎng)，要中途循環(huán)泥漿破壞其結(jié)構(gòu)力。

（4）鉆進(jìn)中發(fā)生滲透性漏失，漏失速度小于3m3/h，可采取降低排量，提高泥漿粘度或靜止堵漏的方法。

（5）對(duì)漏失速度大于3m3/h，小于10 m3/h的裂隙性漏失，立即停止循環(huán)，起鉆至套管內(nèi)，用GD-I、GD-III與QPL-Y加其他橋堵材料橋塞堵漏，先用靜止堵漏的方法堵漏，之后井口加壓擠堵鞏固堵漏成果。

（6）發(fā)生大于10 m3/h 或只進(jìn)不出的漏失時(shí)，立即起鉆至套管內(nèi)，其間吊灌泥漿，防止井漏造成井噴。采取如下措施：用大顆粒材料加狄塞爾堵漏，以上方法無(wú)效時(shí)請(qǐng)示甲方采用注水泥或膠質(zhì)水泥堵漏。

（7）非油層段可選擇高效堵漏材料，蹩壓擠堵，提高其抗壓能力，滿足下部施工的要求，減少油氣層出現(xiàn)噴漏并存的復(fù)雜情況。

3.4 井控管理

鄰井川岳83、川岳84井，都存在不同程度的井涌、井噴。本井是一口重點(diǎn)評(píng)價(jià)井，預(yù)測(cè)地層壓力偏低，鉆井過(guò)程中隨時(shí)都有可能發(fā)生井涌、井噴。因此，井控工作是本井的核心工作，也是本井鉆井工作的重中之重。在硬件上，采用一類井口裝置，按要求配齊配全內(nèi)防噴工具，制定防噴預(yù)案、作業(yè)計(jì)劃書(shū)；在軟件上，加強(qiáng)日常工作中的井控管理：在職工中開(kāi)展學(xué)習(xí)井控條例和井控技術(shù)，重點(diǎn)崗位都取得井控操作證，定期進(jìn)行防噴演習(xí)，從開(kāi)鉆始即執(zhí)行干部24小時(shí)值班，液面監(jiān)測(cè)實(shí)行四人聯(lián)坐。確實(shí)“立足于一次井控，強(qiáng)化二次井控，杜絕井噴失控?！痹诰唧w工作中，我們作到以下幾點(diǎn)：

（1）各層套管入井前進(jìn)行強(qiáng)度校核，固井后進(jìn)行抗內(nèi)壓試驗(yàn)，每次開(kāi)鉆前在監(jiān)督指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)備試壓，試壓合格后方可開(kāi)鉆；下套管后，鉆開(kāi)第一個(gè)砂層后，做地破試驗(yàn)。

（2）注重員工業(yè)務(wù)素質(zhì)的提高，認(rèn)真進(jìn)行防噴演習(xí)，次次有講評(píng)，有總結(jié)，不斷提高班組作戰(zhàn)能力，做到“班自為戰(zhàn)”；由井控工程師、井隊(duì)工程師輪流講課，加強(qiáng)井控培訓(xùn)，提高人員井控素質(zhì)。

（3）加強(qiáng)座崗，強(qiáng)化溢流監(jiān)測(cè)，24小時(shí)有人坐崗；實(shí)行三人聯(lián)坐制度，專人負(fù)責(zé)，做到及早發(fā)現(xiàn)溢流，快速控制井口。

（4）根據(jù)dc指數(shù)預(yù)測(cè)地層壓力及時(shí)調(diào)整泥漿比重，做到近平衡壓力鉆井。二開(kāi)后各井段施工時(shí)，每只鉆頭入井開(kāi)始鉆進(jìn)之前以及每日白班做低泵速試驗(yàn)，并做好記錄，為可能遇到的壓井提供依據(jù)。

（5）各次開(kāi)鉆及鉆開(kāi)油氣層前對(duì)井控裝置試壓，合格后才能進(jìn)行下道工序的作業(yè)。鉆開(kāi)油氣層起鉆前、壓井后起鉆前、測(cè)井、下套管、固井、中途測(cè)試等作業(yè)前，做到充分循環(huán)除氣，并短起下計(jì)算油氣上竄速度。

（6）按要求備足加重材料、重泥漿：加重材料長(zhǎng)備200t、重泥漿長(zhǎng)備240m3，加重、除氣、攪拌等裝備落實(shí)到人頭，保持完好；井控裝備堅(jiān)持每天例行檢查保養(yǎng)。

3.5 鉆具管理

對(duì)于深井，鉆具管理的質(zhì)量，直接關(guān)系到井下安全和鉆井速度。本井嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鉆具管理。

（1）鉆具配備按設(shè)計(jì)要求配S135一級(jí)鉆具和G105一級(jí)鉆具。全部鉆鋌、接頭、加重鉆桿使用LET扣。

（2）所有送井的鉆桿、鉆鋌、特殊工具、接頭、方鉆桿等必須進(jìn)行探傷；鉆具水眼滿足要求。開(kāi)鉆后探傷工住井，在蹩跳嚴(yán)重井段堅(jiān)持每趟鉆都進(jìn)行鉆具探傷，杜絕有傷鉆具入井。

（3）建立嚴(yán)格的鉆具管理制度，鉆具的轉(zhuǎn)送、擺放、上下鉆臺(tái)都嚴(yán)格按要求操作。所有入井工具都要有幾何尺寸的記錄（外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、扣型），特殊工具要畫(huà)出圖紙。

（4）鉆具上下鉆臺(tái)戴護(hù)絲，做好入井檢查；絲扣連接涂好絲扣油，堅(jiān)持使用絲扣膜。定期倒換鉆具，減少鉆具的疲勞損傷。

（5）堅(jiān)持使用雙向減震器，減輕鉆柱震動(dòng)；但減震器和隨鉆震擊器要控制在其使用壽命內(nèi)。特殊工具檢查保養(yǎng)好放在管架上，達(dá)到隨時(shí)可入井使用。

3.6 油氣層保護(hù)

鉆井的目的就是找油找氣，普新2井始終堅(jiān)持“有目的層，不為目的層”的原則，為了更好地發(fā)現(xiàn)油氣層，保護(hù)好油氣層，在施工中主要采取以下措施：

（1）按要求測(cè)油氣上竄速度，及時(shí)調(diào)整泥漿密度，在安全范圍內(nèi)，盡量采用低泥漿密度。

（2）嚴(yán)格控制鉆井液濾失量小于4ml，加強(qiáng)各工序的協(xié)調(diào)配合，提高鉆井速度，縮短建井周期，減少油期層的浸泡時(shí)間。

（3）加重材料選用鈦鐵礦粉，充分利用四級(jí)凈化系統(tǒng)，嚴(yán)格控制鉆井液的固相含量，盡量減少鉆井液中的有害固相，油氣層段膨潤(rùn)土含量控制在設(shè)計(jì)范圍，含砂控制在0.2%以內(nèi)，減少有害固相對(duì)油氣層的傷害。

（4）使用可解堵堵漏材料，減小對(duì)儲(chǔ)層的損害。使用表面活性劑，能有效地降低儲(chǔ)層巖石的界面張力，有助于儲(chǔ)層液相的反排。

（5）嚴(yán)格把好鉆井液材料關(guān)，所用鉆井液藥品必須經(jīng)質(zhì)檢部門(mén)檢驗(yàn)合格后方可上井，并有質(zhì)檢合格證復(fù)印件，避免鉆井液的重復(fù)處理。

（6）做好事故的預(yù)防工作，避免油氣層裸露段發(fā)生復(fù)雜情況。

（7）選擇合適的鉆井液和鉆井液流變性能，以有利于井眼穩(wěn)定，有利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層，有利于鉆井速度的提高。

3.7 取芯技術(shù)措施

普新-1 進(jìn)行了多類型取芯作業(yè)，其中氣井密閉取芯在川東尚屬首次。為保證取芯施工的安全順利進(jìn)行，主要作好以下工作：

（1）每次、每項(xiàng)取芯作業(yè)都經(jīng)過(guò)了認(rèn)真的準(zhǔn)備，對(duì)工具及地層等進(jìn)行了認(rèn)真的調(diào)研，準(zhǔn)備工作認(rèn)真、充分。

（2）工具選擇基本適應(yīng)井下情況，工具維護(hù)、保養(yǎng)到位，能充分發(fā)揮其效能。

（3）制定了詳細(xì)、操作性強(qiáng)的技術(shù)措施，并認(rèn)真實(shí)施。

（4）制定了詳細(xì)的預(yù)案，取芯作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題，能迅速、準(zhǔn)確的解決。

（5）選用合適的鉆井液性能，保證了井下安全。

（6）各種儀表齊全、準(zhǔn)確，便于井下情況的及時(shí)判斷。

4 鉆井液技術(shù)

4.1 鉆井液的配置與維護(hù)

普新-1 在鉆井液應(yīng)用方面，根據(jù)設(shè)計(jì)并結(jié)合普新1井的成功經(jīng)驗(yàn)主要作好各鉆次的處理與維護(hù)工作。

（1）一開(kāi)配100m3預(yù)水化坂土漿，密度1.02 g/cm3，粘度50s。充分水化后開(kāi)鉆，于井深312.50m 一開(kāi)完鉆。一開(kāi)鉆井過(guò)程中，采用復(fù)配膠液進(jìn)行維護(hù)。

（2）二開(kāi)采用正電膠鉆井液體系。充分發(fā)揮其觸變性好的優(yōu)點(diǎn)，解決大井眼、低返速的攜砂問(wèn)題，有效清洗井筒，保證二開(kāi)作業(yè)的順利施工。

①適時(shí)加入防塌材料，做好預(yù)防。

②定期向鉆井液中加入了一定量的石灰，對(duì)鉆井液進(jìn)行處理，消除了CO32—、HCO3—對(duì)鉆井液的影響。③保持合理的鉆井液密度，平衡地層壓力，滿足安全鉆進(jìn)的需要。

④堅(jiān)持使用好四級(jí)固控設(shè)備，清除有害固相，使用潤(rùn)滑劑，降低鉆井液摩擦系數(shù)。

⑤加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，控制鉆井液失水≤5ml，改善泥餅質(zhì)量，保證鉆井液良好的護(hù)壁性。

（3）三開(kāi)采用聚合物防塌鉆井液體系，嚴(yán)格控制坂含，按高密度鉆井液來(lái)維護(hù)處理，滿足井控工作的特殊需要；控制鉆井液失水≤4ml，采用鈦鐵礦粉加重料，搞好油氣層保護(hù)。

①三開(kāi)開(kāi)鉆前對(duì)鉆井液進(jìn)行了全面調(diào)整，將坂含降到25g/l，補(bǔ)充足量的SMC、PSP、SMT 等磺化材料，提高鉆井液的抗污染能力及高溫穩(wěn)定性。

②在潤(rùn)滑性方面除使用好四級(jí)固控設(shè)備外，加大潤(rùn)滑劑用量，降低鉆井液摩擦系數(shù)。

③提高鉆井液PH值，并維持在11以上。

④密閉取心前，控制鉆井液失水≤3ml，保證密閉取心密閉率。

⑤使用可解堵加重料鈦鐵礦粉，控制鉆井液坂含，采用近平衡鉆井，盡量減少儲(chǔ)層污染，做好油氣層保護(hù)工作。

⑥加入足量防塌材料，提高鉆井液的護(hù)壁性，維護(hù)井壁穩(wěn)定。

4.2 鉆進(jìn)過(guò)程中遇到的難點(diǎn)及技術(shù)措施

4.2.1 井漏

普新-1井上部地層膠結(jié)性明顯不如普新一井，在該井段鉆進(jìn)極易發(fā)生井漏和井塌，所以在鉆進(jìn)之初我們就加強(qiáng)了這方面工作。在遇到井漏后不急不躁根據(jù)漏速的不同配置不同濃度的膨潤(rùn)土漿加之FCR--Ⅱ、FDJ—2 等配置不同類型的堵漏漿，取得了較好的效果。在三開(kāi)鉆進(jìn)到井深5028.60m時(shí)，發(fā)生滲透性漏失，在打開(kāi)該層位的第一個(gè)小時(shí)內(nèi)，共漏失鉆井液6.09 m3。由于我們正在進(jìn)行密閉取芯作業(yè)，正常堵漏措施無(wú)法進(jìn)行，只好在取芯的過(guò)程中采取盡可能的補(bǔ)充膠液，同時(shí)適當(dāng)?shù)慕档脱h(huán)排量維護(hù)正常的鉆井液體積。根據(jù)取出巖芯的情況，我們?cè)谙裸@到底循環(huán)的過(guò)程中，邊循環(huán)邊加入2%的FCR--Ⅱ進(jìn)行了堵漏，達(dá)到了預(yù)期的目的。

4.2.2 井下掉塊的問(wèn)題

從普新-1井開(kāi)鉆到打完中完進(jìn)尺的施工過(guò)程中，一直伴隨著掉塊的發(fā)生，為了盡可能的抑制掉塊和避免周期性垮塌的發(fā)生，從普新-1井開(kāi)鉆伊始就加強(qiáng)了這方面的工作。

（1）加強(qiáng)對(duì)鉆井液濾失量的管理，嚴(yán)格控制濾失量在4ml 以下。

（2）一次性加入2%防塌能力較強(qiáng)的陽(yáng)離子瀝青粉，用來(lái)加強(qiáng)其防塌和封堵能力，在鉆進(jìn)的過(guò)程中定期補(bǔ)充以保證其在鉆井液中的含量。

（3）采用具有良好的潤(rùn)滑性和封堵性較強(qiáng)的乳化瀝青，從而有力的保證了井壁的穩(wěn)定和井下的安全。

4.2.3 鉆井液起泡的問(wèn)題

在鉆至1000m井深時(shí)為防止井下掉塊的發(fā)生增強(qiáng)鉆井液的封堵性，一次加陽(yáng)離子瀝青粉5000Kg 鉆井液的封堵性得到了改善但是卻引發(fā)了氣泡的產(chǎn)生。為徹底解決這一難題先后使用了消泡劑三種均未達(dá)到理想的效果。三開(kāi)在鉆進(jìn)過(guò)程中，為了解決起泡的問(wèn)題，對(duì)鉆井液進(jìn)行了轉(zhuǎn)換可是依然未能解決這一難題，且三開(kāi)過(guò)程中的氣泡比二開(kāi)的更加頑固，更加難以控制，經(jīng)過(guò)多方了解和現(xiàn)場(chǎng)的小型實(shí)驗(yàn)證明導(dǎo)致鉆井液起泡的根本原因是水源的表面張力太大，為了解決這一難題，首先在鉆井液中一次性加入3%的水基潤(rùn)滑劑以用來(lái)降低水的表面張力，使氣泡更容易釋放，之后又一次性加入2%的消泡劑，將氣泡殺掉。這樣才能使鉆井液起泡這一問(wèn)題得到了控制。

4.2.4 大段膏鹽層的污染

在雷口坡、嘉陵江和飛仙關(guān)四段地層中含膏，特別是嘉四、嘉五段地層的膏中含鹽。與普新1井不同，在該井的嘉四和嘉五段的鉆進(jìn)過(guò)程中鉆遇了長(zhǎng)達(dá)145m的純鹽層。

在上述井段施工的前期，為了有效的的預(yù)防膏鹽層對(duì)鉆井液造成較大的影響，首先使用了具有較強(qiáng)抗污染能力的聚磺鉆井液體系，同時(shí)嚴(yán)格控制膨潤(rùn)土含量在22～18g/l，固相含量控制在允許范圍之內(nèi)，加大使用具有較強(qiáng)抗鹽膏能力的SD－17W、GK－97 等處理劑對(duì)鉆井液進(jìn)行維護(hù)，使鉆井液具有較強(qiáng)的抗污染能力和良好的流變性，并且定期補(bǔ)充一定量的LV－CMC 進(jìn)行護(hù)膠，從而有力的保證了鉆井液性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定和井下的安全。

4.2.5 長(zhǎng)井段密閉取芯對(duì)鉆井液性能的特殊要求

由于密閉取芯是一項(xiàng)較新的鉆井工藝，為了更好的配合密閉取芯，提高密閉率，最大限度的降低鉆井液濾液對(duì)巖芯的污染，在三開(kāi)伊始就加強(qiáng)了對(duì)鉆井液濾失量的控制，嚴(yán)格控制失水小于3ml，特別是在取芯施工的過(guò)程中更是嚴(yán)格控制失水小于2.5ml，盡量減少濾液對(duì)井壁的浸泡，為之做好井眼上的準(zhǔn)備。積極調(diào)整維護(hù)好鉆井液的常規(guī)性能，使之均勻穩(wěn)定，為深井段連續(xù)取芯的起下鉆作業(yè)創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。為了更好的保證連續(xù)取芯過(guò)程的起下鉆作業(yè)，盡可能的減少井下摩阻對(duì)起下鉆作業(yè)的影響，在取芯作業(yè)的施工過(guò)程中，定期的加入無(wú)熒光潤(rùn)滑劑和防塌效果較好的低軟化點(diǎn)瀝青粉，從而保證了起下鉆作業(yè)的暢通無(wú)阻。

5 技術(shù)攻關(guān)及新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用

在普新-1井的鉆井施工中，積極引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，并針對(duì)井下復(fù)雜情況組織了一系列的技術(shù)攻關(guān)，保證了施工質(zhì)量，加快了施工進(jìn)度。

（1）PDC鉆頭+井下動(dòng)力鉆具復(fù)合驅(qū)動(dòng)，吊打防斜，提高機(jī)械鉆速，創(chuàng)下了241m/d 和180m/班（12小時(shí)）的川東指標(biāo)。

（2）使用LET扣鉆鋌，減少斷鉆具事故，節(jié)約鉆井成本。

（3）應(yīng)用FM系列鉆柱式防磨減扭接頭，有效保護(hù)套管，見(jiàn)圖4。

圖4 FM-197 防磨減扭接頭

（4）根據(jù)本井的特點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)研，在總結(jié)普新1井的基礎(chǔ)上制定了本井的施工措施，認(rèn)真落實(shí)《川東地區(qū)鉆井操作規(guī)程》。

（5）與西南石油學(xué)院合作，成功解決了二開(kāi)鉆井液起泡問(wèn)題。

（6）與中原鉆井研究院合作，成功完成深井、氣井的密閉取心作業(yè)。

6 經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

（1）本井采用卡瓦懸掛式套管頭，故導(dǎo)管、表層套管的居中對(duì)套管防磨有十分重要的意義。

（2）制訂好安全措施并切實(shí)執(zhí)行，使用大尺寸鉆鋌，是川西區(qū)塊防斜打直的捷徑。

（3）川西地層跳鉆嚴(yán)重，必須選用優(yōu)質(zhì)鉆具，鉆鋌絲扣最好用LET扣；并確定合理的探傷周期，及時(shí)進(jìn)行鉆具探傷，對(duì)特殊地層每趟鉆都要進(jìn)行鉆具探傷。

（4）注重防塌材料的使用，化學(xué)防塌和物理防塌并重，有預(yù)見(jiàn)性地及時(shí)調(diào)整泥漿性能，達(dá)到防塌護(hù)壁的要求。

（5）泥漿要控制好失水，使用斜坡鉆桿，防止長(zhǎng)時(shí)間施工拉出鍵槽。

使用雙向減震器，減緩鉆柱的振動(dòng)，能很好預(yù)防鉆具鉆頭事故的發(fā)生。

（6）海相地層使用“PDC+螺桿”復(fù)合鉆進(jìn)，可大幅提高機(jī)械鉆速，并有利于防斜與糾斜。