金壇儲(chǔ)氣庫井施工經(jīng)驗(yàn)淺談（以J132井為例）

姜玉樓 詹瓏田 蔣永寶

摘要：金壇儲(chǔ)氣庫J132井為儲(chǔ)氣直井，由江蘇鉆井40767HD隊(duì)承鉆，由于儲(chǔ)氣庫井具有運(yùn)行周期長、工作壓力大、周期循環(huán)等特殊要求，因此對(duì)所鉆儲(chǔ)氣井的井筒完整性要求非常高，同時(shí)設(shè)計(jì)工期短，工序復(fù)雜，施工難度較大。文章通過對(duì)金壇儲(chǔ)氣庫J132井的鉆井技術(shù)進(jìn)行分析與總結(jié)，提出了適合該區(qū)塊儲(chǔ)氣井的鉆井技術(shù)，為今后該區(qū)塊優(yōu)快鉆井提供經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：金壇 儲(chǔ)氣庫 鉆井 井身質(zhì)量

1、概述

本井于2015年11月03日12：00開鉆，11月26日19：00完鉆，12月01日12：00完井，本井共動(dòng)用了0.93個(gè)臺(tái)月，平均機(jī)械鉆速為5.94m/h， 鉆機(jī)月速為1123.66米/臺(tái)月，鉆井周期23天7小時(shí);建井周期43天22小時(shí)。全井各項(xiàng)技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)合格。

2、鉆井工程技術(shù)難點(diǎn)

金壇鹽穴儲(chǔ)氣庫是利用地下鹽巖層進(jìn)行建設(shè)的鹽穴型地下儲(chǔ)氣庫，與常規(guī)油氣井鉆井相比，除了要求溶腔的密封可靠性好外，對(duì)所鉆儲(chǔ)氣井的井筒完整性要求非常高：儲(chǔ)氣庫運(yùn)行周期長，至少40年以上，工作壓力大（最大工作壓力16MPa），并且周期循環(huán)，因此包括井內(nèi)管柱、井口裝置和固井質(zhì)量等井筒質(zhì)量必須能承受強(qiáng)注強(qiáng)采交變應(yīng)力的影響。

2.1 井身質(zhì)量要求高

金壇鹽穴儲(chǔ)氣庫井均為直井，與常規(guī)油氣直井相比，對(duì)井身質(zhì)量的要求更高（見表1）。

2.2 井眼直徑大、地層可鉆性差

金壇儲(chǔ)氣庫井井眼直徑大（見表2），鹽層上部和下部泥巖地層硬度高、可鉆性差，致使機(jī)械鉆速較低。

2.3地層復(fù)雜

1、一開井段有約80～100m厚玄武巖，極易發(fā)生井漏，同時(shí)該井段鉆進(jìn)時(shí)跳鉆嚴(yán)重， 易導(dǎo)致鉆具事故發(fā)生。

2、該區(qū)塊地層膏泥巖含量較高，易造成井壁垮塌和鉆頭泥包，對(duì)鉆井液性能要求高。

2.4固井施工難度高

1、表層、生產(chǎn)套管固井環(huán)空間隙大，水泥漿頂替效率低，容易發(fā)生竄槽。

2、表層固井上部玄武巖地層承壓能力低，固井過程中容易漏失，水泥漿返不到地面。

3、大尺寸套管，水泥漿與鉆井液混漿嚴(yán)重，固井質(zhì)量難以保證。

4、儲(chǔ)氣井工作壓力大并且壓力周期變化，對(duì)水泥石的長期塑性性能和密封穩(wěn)定性能要求高。

3鉆井施工技術(shù)

3.1防斜打直技術(shù)

1、開鉆前認(rèn)真檢查安裝質(zhì)量，保證天車、轉(zhuǎn)盤、井口三點(diǎn)一線;導(dǎo)管安裝垂直，導(dǎo)管中心與井架底座中心同軸度偏差小于10mm。

2、一開鉆進(jìn)優(yōu)選采用塔式鐘擺鉆具組合：Φ444.5PDC+Φ229減震器+Φ229螺旋鉆鋌*2+Φ440穩(wěn)定器+Φ203無磁鉆鋌+Φ203螺旋鉆鋌*2+Φ178螺旋鉆鋌*3+Φ159螺旋鉆鋌*6+Φ127加重鉆桿*21+Φ127鉆桿，起到了很好的防斜和糾斜作用，下鉆前認(rèn)真做好了入井鉆鋌的外徑丈量工作，按照由大到小入井，起到最佳的“塔式”鉆具效果;鉆進(jìn)時(shí)鉆壓由小到大，并且做到均勻送鉆。

3.2鉆頭選型技術(shù)

1、通過總結(jié)一期已施工井一開井段的施工經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)選鉆頭和鉆井參數(shù)，直接使用PDC鉆頭鉆至玄武巖上部，然后再下入鑲齒鉆頭鉆穿玄武巖，節(jié)約了鉆頭及起下鉆的時(shí)間，同時(shí)在保證井身質(zhì)量的前提下適當(dāng)加大鉆壓，提高了機(jī)械鉆速，達(dá)到了提速提效的目的。

2、二開上部地層巖性疏松，可鉆性高，因此選用江漢利華Φ311.1mmFL1955型號(hào)的PDC鉆頭，該種型號(hào)的鉆頭，適用于較疏松地層，在上部地層機(jī)械鉆速能達(dá)到12-13m/h。

3.3 鉆井參數(shù)優(yōu)選技術(shù)

對(duì)于上部井段（0-465.5m），為了在提高機(jī)械鉆速的同時(shí)控制好井斜，宜采用高轉(zhuǎn)速低鉆壓鉆進(jìn)，鉆壓：10-40KN逐步提升，轉(zhuǎn)速：110r/min，同時(shí)盡可能提高鉆頭的水力參數(shù)，泵壓為11MPa。由于一開井段井眼直徑較大，環(huán)空返速偏低，為保證鉆井液排量，使用雙泵鉆進(jìn)，排量達(dá)到50L/s，滿足了清潔井眼和攜帶巖屑的要求。在導(dǎo)管附近松軟、易垮塌地層，采用單泵小排量鉆進(jìn)，隨鉆頭離開井口的距離增大逐步加大排量。

3.4 鉆井液技術(shù)

一開鉆進(jìn)時(shí)在進(jìn)入玄武巖前隨鉆加入1%KD-23進(jìn)行防漏預(yù)處理，鉆遇玄武巖后繼續(xù)補(bǔ)充，隨鉆防漏堵漏，同時(shí)加入1%OSAM-K配合少量CaCO3，改善泥餅質(zhì)量，封堵地層微裂縫，逐步提高地層承壓能力，起到既防漏又防塌的效果。

3.5 固井施工技術(shù)

1、Φ339.7mm表層套管固井技術(shù)

（1）針對(duì)表層套管內(nèi)徑大、注水泥替漿易竄槽的固井難點(diǎn)，選用成熟的內(nèi)插法固井技術(shù)，很好的解決了注水泥替漿竄槽問題。

（2）針對(duì)一開井段含玄武巖，表層固井易漏失，優(yōu)選出適應(yīng)區(qū)塊的低密度防漏水泥漿體系，并通過對(duì)高低密度水泥漿比例進(jìn)行優(yōu)化，有效保證了水泥漿返至地面。

2、Φ244.5mm生產(chǎn)套管固井技術(shù)

（1）在下生產(chǎn)套管前通井時(shí)做地層承壓試驗(yàn)，滿足常規(guī)密度水泥漿返至地面不發(fā)生井漏的最大承壓，以預(yù)防固井時(shí)發(fā)生井漏。

（2）重疊井段安裝斜翼剛性扶正器，安裝間距為每50米1只;裸眼井段采用雙弓彈性扶正器，安裝間距為每10-20米1只，既能提套管高居中度，又能在一定程度上水泥漿在上返的過程中起到旋流的作用，有助于提高頂替效率。

4結(jié)論及建議

1、與一期10口井中使用鋼齒鉆頭打穿上部70m左右含礫石層，再換PDC鉆至玄武巖上部，然后再下入鑲齒鉆頭鉆穿玄武巖相比，不僅井斜控制得更好，而且機(jī)械鉆速明顯提高，一開井段最大井斜僅0.7°，平均機(jī)械鉆速達(dá)到了5.42m/h，相比J135井提高了10%，還節(jié)約了鉆頭和起下鉆時(shí)間。

2、本井一開井段施工過程中，鉆頭易泥包，分析原因以及解決措施：（1）排量跟不上，一開井段井眼大，環(huán)空返速偏低，滿足不了井眼清洗和攜巖要求，不能確保井內(nèi)清潔。措施：必須雙泵打鉆，保證排量達(dá)到50L/s。（2）在軟泥巖地層不易加大鉆壓，送鉆不均勻。措施：鉆壓控制在20KN-30KN，轉(zhuǎn)速達(dá)到110r/min，送鉆熟練均勻。（3）短起下太少，不能及時(shí)消除厚濾餅、 阻卡。措施：勤短起下。

參考文獻(xiàn)：

[1] <> 江蘇石油工程技術(shù)研究院

[2] <> 江蘇石油工程有限公司鉆井處華東油氣項(xiàng)目組

[3] <> 江蘇油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院