1、中原石油勘探局钻井工程技术研究院中原石油勘探局钻井工程技术研究院中原石油勘探局钻井工程技术研究院二二OOOO七年九月七年九月张张 金金 成成中原石油勘探局钻井工程技术研究院汇报内容汇报内容u 普光气田概况普光气田概况u 普光气田钻井技术发展历程普光气田钻井技术发展历程u 普光气田钻井技术展望普光气田钻井技术展望中原石油勘探局钻井工程技术研究院第第 一一 部部 分分普普 光光 气气 田田 概概 况况中原石油勘探局钻井工程技术研究院 普光气田地理环境普光气田地理环境u位于四川东北部达州市宣汉县境内位于四川东北部达州市宣汉县境内u地面海拔地面海拔300300900900m m，总体地势偏陡，总体地势
2、偏陡，相对高差相对高差2020200200m mu气候温暖潮湿，年平均气温气候温暖潮湿，年平均气温13.413.4，最低温为最低温为-5.3-5.3，最高温可到，最高温可到41.341.3中原石油勘探局钻井工程技术研究院C 勘探情况及规模勘探情况及规模截至截至20062006年年底，探明普光底，探明普光气田含气面积气田含气面积约约28km28km2 2，可，可采储量采储量2511251110108 8m m3 3。是四川盆地目是四川盆地目前已发现的国前已发现的国内规模最大、内规模最大、丰度最高的特丰度最高的特大型整装海相大型整装海相气田。气田。1986年年2002年年4月月1999年年4月月2
3、003年年5月月开始勘探开始勘探普光普光1井井获高产工业气流获高产工业气流成立南方勘探开发分公司成立南方勘探开发分公司加大勘探力度加大勘探力度成立南方海相项目经理部成立南方海相项目经理部展开规模勘探展开规模勘探中原石油勘探局钻井工程技术研究院地地质质剖剖面面岩岩性性特特征征1 1、孔隙类型、孔隙类型目的层：目的层：飞仙关组为孔飞仙关组为孔隙和裂缝两种隙和裂缝两种类型，以孔隙类型，以孔隙型为主。型为主。裂缝类型：裂缝类型：压裂性微裂隙压裂性微裂隙原始张性裂隙原始张性裂隙2 2、流体性质、流体性质H H2 2S S含量：含量：12.31-17.512.31-17.5COCO2 2含量：含量：7.8
4、9-9.07%7.89-9.07%系系组组段段厚度厚度岩性描述岩性描述提示提示剑门关组剑门关组680-1100棕红色泥岩棕红色泥岩与灰白色岩屑长石与灰白色岩屑长石石英砂岩石英砂岩防漏防漏防垮防垮防喷防喷防防H2S侏侏罗罗系系蓬莱镇组蓬莱镇组600-1000棕红色泥岩棕红色泥岩与棕灰、紫色长石岩屑砂岩与棕灰、紫色长石岩屑砂岩遂宁组遂宁组310-420棕红色泥岩夹细粒岩屑砂岩棕红色泥岩夹细粒岩屑砂岩上沙溪庙组上沙溪庙组13.5-2273棕紫色泥岩夹绿色岩屑长石石英中、细砂岩互层，含棕紫色泥岩夹绿色岩屑长石石英中、细砂岩互层，含钙钙质团块质团块下沙溪庙组下沙溪庙组327.5-530棕紫色泥岩与细粒长
5、石岩屑砂岩不等厚互层，顶有黑色棕紫色泥岩与细粒长石岩屑砂岩不等厚互层，顶有黑色页岩，底部发育厚层砂岩页岩，底部发育厚层砂岩千佛崖组千佛崖组274-504中下部以泥岩与浅灰、灰绿色细中粒岩屑砂岩不等厚互中下部以泥岩与浅灰、灰绿色细中粒岩屑砂岩不等厚互层，中部夹深灰、层，中部夹深灰、黑色页岩黑色页岩自流井组自流井组253-464顶有灰褐色介壳灰岩，中下部灰绿色、灰色泥岩，与灰顶有灰褐色介壳灰岩，中下部灰绿色、灰色泥岩，与灰色岩屑砂岩互层色岩屑砂岩互层三三叠叠系系须家河组须家河组468-1000中上部中上部黑色页岩黑色页岩、泥岩夹岩屑、泥岩夹岩屑砂岩、煤线砂岩、煤线，中下部灰白，中下部灰白色块状细粒
6、岩屑砂岩、深灰色灰色泥岩互层，夹煤线，色块状细粒岩屑砂岩、深灰色灰色泥岩互层，夹煤线，底部黑色页岩底部黑色页岩雷口坡组雷口坡组三段三段12-333深灰色深灰色灰岩灰岩、云岩为主夹、云岩为主夹硬石膏灰岩硬石膏灰岩防漏防漏防垮防垮防喷防喷防防H2S二段二段55-590深灰色云岩、灰岩夹或与深灰色云岩、灰岩夹或与硬石膏互层硬石膏互层一段一段32.5-243硬石膏夹云岩及砂屑灰岩，底为硬石膏夹云岩及砂屑灰岩，底为“绿豆岩绿豆岩”嘉陵江组嘉陵江组五五-四段四段88-673硬石膏、盐岩互层，夹云岩、膏质灰岩硬石膏、盐岩互层，夹云岩、膏质灰岩、云质灰岩、灰、云质灰岩、灰质云岩质云岩三段三段100-230灰色
7、云岩夹硬石膏及砂屑灰岩灰色云岩夹硬石膏及砂屑灰岩二段二段99-211云岩、砂屑云岩，间夹硬石膏云岩、砂屑云岩，间夹硬石膏防漏防漏防喷防喷防防H2S一段一段263-382深灰色、紫灰色灰岩、泥灰岩互层深灰色、紫灰色灰岩、泥灰岩互层飞仙关组飞仙关组四段四段25-74灰紫色泥岩与硬石膏，灰白色云岩灰紫色泥岩与硬石膏，灰白色云岩三一段三一段400-640部分为鲕粒云岩与灰色灰岩；部分地区为灰色灰岩，紫部分为鲕粒云岩与灰色灰岩；部分地区为灰色灰岩，紫灰色泥岩、泥灰岩灰色泥岩、泥灰岩二二叠叠长兴组长兴组92-240灰色生物灰岩和灰色生物灰岩和/或溶孔云岩，含燧石层或溶孔云岩，含燧石层防垮防垮防喷防喷防防H
8、2S龙潭组龙潭组91-210灰色燧石灰岩含燧石层，底为黑色页岩灰色燧石灰岩含燧石层，底为黑色页岩中原石油勘探局钻井工程技术研究院第第 二二 部部 分分普光气田钻井技术发展历程普光气田钻井技术发展历程中原石油勘探局钻井工程技术研究院2005年年12月月28日，以日，以普光普光D-1第一口开发第一口开发井的开钻为标志（首井的开钻为标志（首次采用气体钻井技次采用气体钻井技术），普光气田钻井术），普光气田钻井进入进入大提速阶段大提速阶段，即，即气体钻井阶段气体钻井阶段20012001年年9 9月月20032003年年0606月月20062006年年1 1月月探索阶段发展阶段气体钻井阶段第一口探井第一口
9、探井普光普光1井钻井钻井施工井施工推广应用钻头推广应用钻头优选、双驱复优选、双驱复合钻井等技术合钻井等技术提高钻井速度，提高钻井速度，因此发展阶段因此发展阶段也可称为也可称为提速提速阶段阶段中原石油勘探局钻井工程技术研究院（一）探索阶段（一）探索阶段普光一井井身结构图普光一井井身结构图导眼导眼660.4mm22.60m导管导管580.0mm22.60m水泥返高：地面水泥返高：地面一开一开444.5mm302.65m表套表套339.7mm302.65m水泥返高：地面水泥返高：地面二开二开311.1mm3472.28m技套技套244.5mm3472.22m水泥返高：地面水泥返高：地面三开三开215
10、.9mm5700.00m油套油套177.8mm5670.37m水泥返高：地面水泥返高：地面造斜造斜点：点：2283.54mu该阶段只打了该阶段只打了1口井，口井，即普光即普光1井。井。u该井是部署在普光气田的第该井是部署在普光气田的第一口探井，为大位移定向井，一口探井，为大位移定向井，原设计井深原设计井深5509 m，水平位移，水平位移1289 m。u2001年年11月月3日开钻。日开钻。2003年年4月月27日完钻。日完钻。A钻井概况钻井概况中原石油勘探局钻井工程技术研究院钻井周期钻井周期540.27d(18个月）个月）建井周期建井周期630.08d平均机械钻速平均机械钻速0.99m/h共耗
11、用钻头共耗用钻头124只只一开一开444.5mm井眼井眼1.50m/h二开二开311.15mm井眼井眼0.86m/h三开三开215.9mm井眼井眼1.18m/h完成指标情况完成指标情况完钻井深完钻井深5700(位移位移1340)m 完钻层位完钻层位:下三迭统飞仙关组下三迭统飞仙关组 取芯取芯24.54m，芯长，芯长24.28m，岩心，岩心收获率收获率98.9%。发现异常显示层累计发现异常显示层累计92层层/235m，获得了高产工业气流。获得了高产工业气流。中原石油勘探局钻井工程技术研究院u上部地层硬度高、研磨性强、可钻性差。须家河组石英砂岩硬度达上部地层硬度高、研磨性强、可钻性差。须家河组石英
12、砂岩硬度达8级，上部陆相地层可钻性平均值为级，上部陆相地层可钻性平均值为6.03，一般在，一般在58之间，再加上当之间，再加上当时的钻头等钻井工具对普光地层的适应性较差，致使机械钻速很低。时的钻头等钻井工具对普光地层的适应性较差，致使机械钻速很低。u岩性多变，岩石坚硬，跳钻严重，断钻具事故频繁发生。岩性多变，岩石坚硬，跳钻严重，断钻具事故频繁发生。20012001年年1212月月1 1日，井深日，井深919.94m919.94m时断钻具，损失时间时断钻具，损失时间1 1天；天；20022002年年2 2月月1919日，井深日，井深2355.11m2355.11m时断钻具，损失时间时断钻具，损失
13、时间1919天。天。u构造高陡，井斜问题突出。普光构造属于褶皱构造，地层倾角一般在构造高陡，井斜问题突出。普光构造属于褶皱构造，地层倾角一般在30800之间，地层具有较强的自然造斜能力，极易发生井斜。之间，地层具有较强的自然造斜能力，极易发生井斜。A 存在的钻井难题存在的钻井难题中原石油勘探局钻井工程技术研究院u井壁失稳严重。该地区部分地层为裂缝性地层，极易发生井漏，井壁失稳严重。该地区部分地层为裂缝性地层，极易发生井漏，部分地层漏失非常严重。该井在部分地层漏失非常严重。该井在 8989154m154m井段出现井段出现5 5次井漏，次井漏，共漏失泥浆共漏失泥浆164 m3164 m3，平均漏速
14、，平均漏速2.73m3/h2.73m3/h；由于钻井液的漏失，；由于钻井液的漏失，地层遭到钻井液的浸泡，强度降低，再加上由于漏失钻井液柱地层遭到钻井液的浸泡，强度降低，再加上由于漏失钻井液柱提供的支撑力不够，出现恶性井塌。提供的支撑力不够，出现恶性井塌。上部须家河组地层稳定，上部须家河组地层稳定，但可钻性差，研磨性强，钻头寿命短。但可钻性差，研磨性强，钻头寿命短。u定向井套管及钻具磨损严重。定向井套管及钻具磨损严重。u部分层段高含部分层段高含H2S等有毒气体，对钻井设备和作业人员的安全等有毒气体，对钻井设备和作业人员的安全带来很大威胁。带来很大威胁。u由于地层压力预测不准，井身结构设计不合理，
15、频繁出现钻井由于地层压力预测不准，井身结构设计不合理，频繁出现钻井复杂。复杂。中原石油勘探局钻井工程技术研究院A采用的钻井技术采用的钻井技术u 下沙溪庙和千佛崖地层，选用下沙溪庙和千佛崖地层，选用SH33SH33系列钻头比系列钻头比HJ537HJ537系列钻头系列钻头的钻速有明显提高。的钻速有明显提高。u 在自流井和须家河地层，改变原在自流井和须家河地层，改变原HJ537HJ537系列的齿型与布齿结构，系列的齿型与布齿结构，平均机械钻速由原来平均机械钻速由原来0.48 m/h0.48 m/h提高到提高到0.98 m/h0.98 m/h，大幅度缩短，大幅度缩短了钻井周期。了钻井周期。u 与川石、
16、百施特合作开发适应本地区三开使用的与川石、百施特合作开发适应本地区三开使用的PDCPDC钻头，在钻头，在雷口坡和嘉陵江地层使用，综合效益提高雷口坡和嘉陵江地层使用，综合效益提高150150。（1 1）合理优选，积极改进，取得了该区块）合理优选，积极改进，取得了该区块 钻头选型的一些经验钻头选型的一些经验中原石油勘探局钻井工程技术研究院钟摆钻具钟摆钻具满眼钻具满眼钻具塔式钟摆塔式钟摆为控制上部井斜，相继使用了以下钻具组合进行防斜纠斜为控制上部井斜，相继使用了以下钻具组合进行防斜纠斜（2）优选钻具结合和参数，轨迹得到有效控制优选钻具结合和参数，轨迹得到有效控制中原石油勘探局钻井工程技术研究院加强井
17、下安全的措施加强井下安全的措施使用减震器使用减震器 单扶正器钻具组合单扶正器钻具组合确定合适钻井液密度确定合适钻井液密度提高钻井液防塌性能提高钻井液防塌性能严格钻具管理严格钻具管理 推广推广LETLET丝扣丝扣使用使用1818度斜台阶钻杆度斜台阶钻杆使用随钻震击器使用随钻震击器控制起下钻速度控制起下钻速度使用顶驱装置使用顶驱装置（3）初步探索出了一套加强井下安全的方法初步探索出了一套加强井下安全的方法中原石油勘探局钻井工程技术研究院(4)(4)新技术、新工艺和新工具的应用新技术、新工艺和新工具的应用新技术新技术 新工艺新工艺 新工具新工具 单扶正器钻具组合单扶正器钻具组合MWDMWD跟踪跟踪L
18、ETLET丝扣丝扣使用顶驱使用顶驱防磨减扭接头防磨减扭接头找漏技术找漏技术钻井液技术钻井液技术 改进牙轮钻头牙齿形状改进牙轮钻头牙齿形状和布局和布局PDCPDC钻头钻头中原石油勘探局钻井工程技术研究院（5 5）钻井液技术）钻井液技术 针对钻井过程中出现的井漏、针对钻井过程中出现的井漏、H H2 2S S、COCO3 32-2-、HCOHCO3 3-含量超含量超标、钻井液密度低等问题，经多方调研，对该区块地层进行标、钻井液密度低等问题，经多方调研，对该区块地层进行了全面分析后，将钻井液转化为聚合醇聚磺钻井液体系，同了全面分析后，将钻井液转化为聚合醇聚磺钻井液体系，同时采取了一些有力措施来提高钻井
19、液的携砂和防塌能力、高时采取了一些有力措施来提高钻井液的携砂和防塌能力、高温稳定性、润滑性以及消除温稳定性、润滑性以及消除COCO3 32-2-、HCO HCO3 3-对钻井液性能的影对钻井液性能的影响。响。（6 6）防斜打快技术）防斜打快技术 采用了采用了“钟摆钟摆+单扶单扶”钻具组合和钻具组合和PDCPDC钻头钻头+井下动力钻具井下动力钻具复合驱动钻井方式。复合驱动钻井方式。（7 7）套管防磨技术）套管防磨技术 应用应用FMFM系列钻柱式防磨减扭接头，有效保护了技术套管。系列钻柱式防磨减扭接头，有效保护了技术套管。中原石油勘探局钻井工程技术研究院（二）发展阶段（二）发展阶段井井 号号开钻日
20、期开钻日期完钻井深完钻井深(m)(m)钻井周期钻井周期(d)(d)机械钻机械钻(m/hm/h)钻头用钻头用(只只)轮次轮次P2P22003-09-262003-09-2653535353225.73225.732.312.317878第二第二轮轮P3P32003-11-112003-11-1161106110421.67421.671.291.297878P4P42003-12-272003-12-2761226122361.07361.071.561.568080P5P52005-02-012005-02-0160906090296.50296.501.681.685656第三第三轮轮P6P
21、62005-01-232005-01-2355105510209.18209.181.911.915252P7P72004-12-082004-12-0859365936316.80316.801.671.675959P8P82005-10-32005-10-359305930274.00274.001.561.566464第四第四轮轮P9P92005-09-082005-09-0863896389262.00262.001.771.775555P11P112005-10-262005-10-2661636163328.66328.661.571.57平平 均均59565956299.5129
22、9.511.701.706565 该阶段也可称为提速阶段，主要通过推广应用钻头优选、双该阶段也可称为提速阶段，主要通过推广应用钻头优选、双驱复合钻井等技术提高钻井速度。在该阶段先后钻了驱复合钻井等技术提高钻井速度。在该阶段先后钻了9口探井，分口探井，分为为3个钻井轮次。个钻井轮次。A钻井概况钻井概况中原石油勘探局钻井工程技术研究院钻井周期钻井周期机械钻速机械钻速钻头用量钻头用量540.23天天299.51天天124只只65只只44.560.99m/h1.70m/h71.72发展阶段与探索阶段钻井指标对比图发展阶段与探索阶段钻井指标对比图47.58中原石油勘探局钻井工程技术研究院钻井轮次钻井轮次
23、井井 号号完钻井深完钻井深(m)(m)钻井周期钻井周期(d)(d)机械钻速机械钻速(m/h)(m/h)钻头用量钻头用量(只只)第一轮第一轮P1P157005700540.23540.230.990.99124124第二轮第二轮P2P2、P3P3、P4P458625862336.16336.161.721.727979第三轮第三轮P5P5、P6P6、P7P758455845274.16274.161.751.755656第四轮第四轮P8P8、P9P9、P11P1161616161288.22288.221.631.636060普光气田各钻井轮次的钻井指标对比情况各轮次钻井速度对比图各轮次钻井速度
24、对比图中原石油勘探局钻井工程技术研究院A采用的钻井技术采用的钻井技术（1）钻头优选技术）钻头优选技术 在雷口坡地层，白云岩地层硬度高，研磨性强，使用在雷口坡地层，白云岩地层硬度高，研磨性强，使用M1375M1375钻头其肩部主力切削齿先期磨损速度较快，影响钻钻头其肩部主力切削齿先期磨损速度较快，影响钻头使用寿命，推荐使用头使用寿命，推荐使用M1385M1385钻头；在嘉陵江及飞仙关组，钻头；在嘉陵江及飞仙关组，推荐钻头型号：推荐钻头型号：M1375M1375；长兴、龙潭组地层硬度相对较高，；长兴、龙潭组地层硬度相对较高，极少量的井段含有燧石结核，但大段岩性均质，燧石结核极少量的井段含有燧石结核
25、，但大段岩性均质，燧石结核对金刚石钻头冲击破坏性大，使用金刚石钻头时需密切注对金刚石钻头冲击破坏性大，使用金刚石钻头时需密切注意钻时变化，可避开含燧石结核的井段使用意钻时变化，可避开含燧石结核的井段使用PDCPDC钻头。钻头。中原石油勘探局钻井工程技术研究院（2）双驱复合钻井技术）双驱复合钻井技术 双驱复合钻井技术在海相地层得到双驱复合钻井技术在海相地层得到了较好的应用。在提速方面见到了较好了较好的应用。在提速方面见到了较好的效果。通过在雷口坡、嘉陵江和飞仙的效果。通过在雷口坡、嘉陵江和飞仙关组尝试关组尝试PDCPDC钻头钻头+螺杆复合钻进，钻井螺杆复合钻进，钻井速度明显得到提高，最高机械钻速
26、超过速度明显得到提高，最高机械钻速超过了了10 10 m/hm/h，创造了，创造了PDCPDC钻头的最高指标。钻头的最高指标。中原石油勘探局钻井工程技术研究院井井 号号层层 位位（组）（组）段段 长长（m m）牙轮进尺牙轮进尺（m m）PDCPDC进尺进尺（m m）牙轮钻速牙轮钻速（m/hm/h）PDCPDC钻速钻速（m/hm/h）提高倍数提高倍数普光普光2 2井井雷口坡雷口坡379.18379.18245.33245.33133.85133.851.681.682.192.191.31.3嘉陵江嘉陵江941.07941.07168.07168.07773.00773.002.442.443.
27、233.231.31.3普光普光3 3井井雷口坡雷口坡513.02513.02215.67215.67297.35297.350.940.942.542.542.72.7嘉陵江嘉陵江903.13903.13290.32290.32612.81612.810.400.402.072.075.25.2普光普光4 4井井雷口坡雷口坡449.24449.24172.35172.35276.89276.891.781.782.482.481.41.4嘉陵江嘉陵江783.49783.49406.77406.77376.72376.721.281.281.751.751.41.4飞仙关飞仙关777.8177
28、7.81376.13376.13401.68401.681.001.003.443.443.43.4 普光区块复合钻井牙轮钻头与普光区块复合钻井牙轮钻头与PDCPDC钻头钻速对比钻头钻速对比中原石油勘探局钻井工程技术研究院（3）防斜打快及垂直钻井技术）防斜打快及垂直钻井技术 中石化中原石油勘探局中石化中原石油勘探局 垂直钻井（简称垂直钻井（简称VDSVDS）技术源于）技术源于19881988年联邦德国的年联邦德国的KTBKTB计划。计划。系统利用可以伸缩的近钻头稳定器控制井斜，采用井下闭环系统利用可以伸缩的近钻头稳定器控制井斜，采用井下闭环自动控制，可以在地层倾角很大的情况下把井眼控制在几乎自
29、动控制，可以在地层倾角很大的情况下把井眼控制在几乎垂直的状态，而且钻压得到了解放。垂直的状态，而且钻压得到了解放。自上世纪自上世纪9090年代末至今，自动垂直钻井发展很快，国外同年代末至今，自动垂直钻井发展很快，国外同类技术及产品已经相当成熟，并进入大规模商业化阶段。比类技术及产品已经相当成熟，并进入大规模商业化阶段。比较有代表性的是斯伦贝谢的较有代表性的是斯伦贝谢的Power-VPower-V、贝克休斯的、贝克休斯的Verti-TrakVerti-Trak和德国的和德国的ZBE5000ZBE5000。中原石油勘探局钻井工程技术研究院 P7P7井引进试验的井引进试验的POWER-VPOWER-
30、V垂钻系统最低机械钻速垂钻系统最低机械钻速1.32m/h1.32m/h，最高，最高2.32 2.32 m/hm/h，机械钻速有所提高，试验井段最大井斜，机械钻速有所提高，试验井段最大井斜2.892.890 0，绝大部分，绝大部分井段的井斜控制在井段的井斜控制在2 20 0以下，防斜效果较好。但由于费用高，无自主以下，防斜效果较好。但由于费用高，无自主关键技术，需要从研究和引进技术应用方面寻求解决办法。关键技术，需要从研究和引进技术应用方面寻求解决办法。控制机构控制机构转向机构转向机构中原石油勘探局钻井工程技术研究院（4）防漏堵漏钻井技术防漏堵漏钻井技术 通过对普光气田漏失性质和漏失机理的分析，
31、采取以通过对普光气田漏失性质和漏失机理的分析，采取以下措施实现了防漏和堵漏：确定合理的钻井液密度；在易下措施实现了防漏和堵漏：确定合理的钻井液密度；在易漏井段，尽可能降低钻井液的密度和液柱压力波动范围，漏井段，尽可能降低钻井液的密度和液柱压力波动范围，尽量采用欠平衡或近平衡钻井；严格控制钻井液的流变性，尽量采用欠平衡或近平衡钻井；严格控制钻井液的流变性，降低环空摩阻。降低环空摩阻。普光地区承堵技术难点在于裸眼段长、漏层及缝洞孔普光地区承堵技术难点在于裸眼段长、漏层及缝洞孔吼尺寸难确定、存在张开性裂缝和岩石骨架承压能力低等吼尺寸难确定、存在张开性裂缝和岩石骨架承压能力低等特点，采用桥塞堵漏方法效
32、果不理想。特点，采用桥塞堵漏方法效果不理想。中原石油勘探局钻井工程技术研究院 中石化中原石油勘探局中石化中原石油勘探局 NFJ-1 NFJ-1凝胶堵漏技术对不同大小的漏失通道适应性好，堵漏凝胶堵漏技术对不同大小的漏失通道适应性好，堵漏材料与地层胶结成高强度的封堵层，承压能力材料与地层胶结成高强度的封堵层，承压能力15MPa15MPa以上，能以上，能够满足钻井中承压堵漏的需要，酸溶降解性好，能用于储层堵够满足钻井中承压堵漏的需要，酸溶降解性好，能用于储层堵漏。漏。NFJ-1 NFJ-1在在PA-2PA-2、老君、老君2 2等五口井上进行了中完、完井承压堵漏等五口井上进行了中完、完井承压堵漏试验，
33、取得了很好的堵漏效果，证实该技术具有现场适应性好试验，取得了很好的堵漏效果，证实该技术具有现场适应性好和堵漏强度高的特性，能满足普光地区承堵需要。和堵漏强度高的特性，能满足普光地区承堵需要。中原石油勘探局钻井工程技术研究院（5 5）防塌防卡钻井技术）防塌防卡钻井技术 中石化中原石油勘探局中石化中原石油勘探局 由于构造应力较大，普光气田的沙溪庙组、自流井组和须由于构造应力较大，普光气田的沙溪庙组、自流井组和须家河组含有泥页岩，并且裂缝发育，极易发生严重垮塌，从而家河组含有泥页岩，并且裂缝发育，极易发生严重垮塌，从而造成卡钻。采取的措施主要有：采用合理的钻井液密度，达到造成卡钻。采取的措施主要有：
34、采用合理的钻井液密度，达到物理防塌的目的；添加降滤失剂、防塌剂等添加剂，达到化学物理防塌的目的；添加降滤失剂、防塌剂等添加剂，达到化学防塌的目的；适当提高钻井液的粘度，降低滤失量；强化封堵，防塌的目的；适当提高钻井液的粘度，降低滤失量；强化封堵，提高泥饼的封固质量，提前添加合适的随钻堵漏剂，实现对裂提高泥饼的封固质量，提前添加合适的随钻堵漏剂，实现对裂缝的随钻封堵。缝的随钻封堵。中原石油勘探局钻井工程技术研究院（三）气体钻井阶段（三）气体钻井阶段 自自2002006 6年初以来，气体钻井技年初以来，气体钻井技术在普光气田开始试验、应用。通术在普光气田开始试验、应用。通过课题研究、项目攻关与现场
35、实践，过课题研究、项目攻关与现场实践，已完成已完成2828口井次的钻井施工，气体口井次的钻井施工，气体钻井进尺达到总进尺的钻井进尺达到总进尺的4040以上，以上，平均机械钻速平均机械钻速9.1m/h9.1m/h，取得了非常，取得了非常好的效果，实现了普光钻井提速的好的效果，实现了普光钻井提速的目标。目标。目前气体钻井已经成为加快目前气体钻井已经成为加快普光气田勘探开发步伐的核心技术。普光气田勘探开发步伐的核心技术。中原石油勘探局钻井工程技术研究院A气体钻井技术在气体钻井技术在PD1井的首次试验情况井的首次试验情况普光普光D-1D-1井是普光气田部署井是普光气田部署的第一口开发井，位于四川盆地的
36、第一口开发井，位于四川盆地川东断褶带黄金口构造带普光构川东断褶带黄金口构造带普光构造西南翼，设计井深造西南翼，设计井深5506m5506m。该井。该井于于20052005年年1212月月2828日开钻，于日开钻，于20062006年年1 1月月1717日首次采用气体钻井技术日首次采用气体钻井技术钻进，标志着普光气田进入大提钻进，标志着普光气田进入大提速阶段。速阶段。中原石油勘探局钻井工程技术研究院空气钻井主要设备空气钻井主要设备 空气钻井施工涉及到空气钻井施工涉及到的主要设备有空气压的主要设备有空气压缩机、增压机、管汇缩机、增压机、管汇系统、旋转控制头、系统、旋转控制头、钻具止回阀、排岩管钻具
37、止回阀、排岩管线、仪器仪表等。线、仪器仪表等。中原石油勘探局钻井工程技术研究院钻井液钻进钻井液钻进564m564m 339.7mm339.7mm563.86m563.86m 444.5mm 444.5mm564.0m564.0m 273.1mm273.1mm3530.0m3530.0m314.1mm314.1mm3532.0m3532.0m泥浆泥浆钻进钻进空气空气钻进钻进3002m3002m现场实际空气钻井井段示意图现场实际空气钻井井段示意图20062006年年1 1月月7 7日日20062006年年2 2月月6 6日日中原石油勘探局钻井工程技术研究院 普光普光D-1D-1井使用空气钻井，从井
38、使用空气钻井，从20062006年年1 1月月1717日凌晨日凌晨3 3时开始时开始正式施工，从正式施工，从564564米开始二开钻进，至米开始二开钻进，至2 2月月6 6日凌晨日凌晨1 1时钻进到时钻进到3002.073002.07米进入须家河地层顶部，进尺米进入须家河地层顶部，进尺2438.072438.07米，占全井设米，占全井设计深度的计深度的44.344.3，仅用，仅用2020天，与目前最快的普光天，与目前最快的普光6 6井同井段井同井段相比，节省了相比，节省了6262天（普光天（普光6 6井从井从551551米钻进到米钻进到30193019米，进尺米，进尺24682468米，用了米
39、，用了8282天），机械钻速同比提高了天），机械钻速同比提高了3 38 8倍。极大地倍。极大地提高了钻井速度，达到了预期提速的目的。提高了钻井速度，达到了预期提速的目的。普光普光D-1D-1井空气钻井施工效果井空气钻井施工效果中原石油勘探局钻井工程技术研究院 普光普光D-1D-1井空气钻井在钻头选型上，结合地层特点和普井空气钻井在钻头选型上，结合地层特点和普光气田已钻井钻头使用经验，选用了川石的光气田已钻井钻头使用经验，选用了川石的SH33G SH33G、ST537GKST537GK钻头和江汉的钻头和江汉的HJT517GKHJT517GK钻头。空气钻井井段共使钻头。空气钻井井段共使用钻头用钻头
40、5 5只，其中第只，其中第2 2只钻头和第只钻头和第4 4只钻头是由于发生断钻只钻头是由于发生断钻具事故而起钻。从各钻头整体表现来看，无论是进尺还是具事故而起钻。从各钻头整体表现来看，无论是进尺还是钻速都取得了满意效果。钻速都取得了满意效果。钻头选型使用情况钻头选型使用情况中原石油勘探局钻井工程技术研究院 空气钻井过程中，开始钻进井段坚持每空气钻井过程中，开始钻进井段坚持每100m100m左右进行测斜，钻进左右进行测斜，钻进300m300m后每后每200m200m左右进行测斜，根据测点井斜情况调整钻压。施工左右进行测斜，根据测点井斜情况调整钻压。施工井段最大井斜出现在井段最大井斜出现在2536
41、.22m2536.22m，测斜，测斜3.643.64，其余测点井斜都在，其余测点井斜都在3 3以下，且变化均匀，井身质量合格。以下，且变化均匀，井身质量合格。井斜也得到有效控制井斜也得到有效控制序号 测深（m）井斜（）序号 测深（m）井斜（）1 642.0 0.78 9 1927.3 1.35 2 763.0 0.28 10 2119.6 2.86 3 855.0 0.44 11 2225.01 2.28 4 1028.0 0.82 12 2316.91 1.99 5 1210.6 1.37 13 2536.22 3.64 6 1316.3 1.35 14 2612.00 2.02 7 151
42、8.2 1.43 15 2708.00 1.82 8 1700.7 1.19 中原石油勘探局钻井工程技术研究院u 钻进相同进尺用时最短，从钻进相同进尺用时最短，从564m564m钻进到钻进到3002m3002m仅用时仅用时2020天；天；u 钻进相同进尺钻头使用数量最少，从钻进相同进尺钻头使用数量最少，从564m564m钻进到钻进到3002m3002m仅用钻头仅用钻头5 5只；只；u 单只钻头钻进进尺创造新高，川石的单只钻头钻进进尺创造新高，川石的SH33GSH33G钻头进尺钻头进尺776.39m776.39m；u 单只钻头陆相地层平均机械钻速创造新高，平均机械钻速达到单只钻头陆相地层平均机械
43、钻速创造新高，平均机械钻速达到11.31m/h11.31m/h；u 单只钻头钻穿自流井地层，川石的单只钻头钻穿自流井地层，川石的ST537GKST537GK钻头从钻头从2348.54m2348.54m的千佛的千佛崖地层一直钻进崖地层一直钻进3002m3002m到须家河地层，第一次完整的穿越了自流井到须家河地层，第一次完整的穿越了自流井地层；地层；空气钻井施工创造的普光气田纪录空气钻井施工创造的普光气田纪录中原石油勘探局钻井工程技术研究院A 2006年气体钻井技术在普光气田的应用情况年气体钻井技术在普光气田的应用情况井号井号井眼井眼(mm)(mm)钻进井段钻进井段(m)(m)进尺进尺(m)(m)
44、机械钻速机械钻速(m/h)(m/h)钻进时间钻进时间(d)(d)钻头钻头(只只)复杂事故复杂事故1P2-2P2-2444.5444.531.531.5601601569.5569.58.58.55 51 1雾化雾化(35m)(35m)311.1311.1601601290729072306230612.612.619194+44+4无无2P4-2P4-2444.5444.532326026025705707.77.76 61 1雾化雾化(130m)(130m)314.1314.1602602303230322430243013.913.916162 2无无3P5-2P5-2444.5444.5
45、40.540.5561.5561.55215217.27.25 51 1500m500m出水转换出水转换314.1314.1701701229122911590159012.012.011112 2泡沫转化塌卡泡沫转化塌卡4PD-3PD-3314.1314.1701701298029802279227912.912.912122 2无无5PB-2PB-2314.1314.1500500315631562656265611.911.921214+24+2无无6PD-1PD-1314.1314.156456430023002243824388.58.520205 5断钻具断钻具2 2次次7PA-2
46、PA-2314.1314.164964930363036238723874.54.535351010断钻具断钻具3 3次次8P6-3P6-3314.1314.170370333503350264726476.46.424245 5断钻具断钻具1 1次次9P10P10314.1314.188088030033003212321237.97.920202 210P101P101314.1314.163863835543554291629164.84.858581212多次钻具损伤多次钻具损伤合合 计计/平平 均均254325439.19.125.225.25.75.7中原石油勘探局钻井工程技术研究
47、院 从从1010口井的气体钻井实践来看，气体钻井与常规钻井口井的气体钻井实践来看，气体钻井与常规钻井液钻井相比，机械钻速同比提高液钻井相比，机械钻速同比提高4 48 8倍，钻井周期缩短倍，钻井周期缩短606090d90d；井斜控制良好；避免了因地层吸水膨胀引起的；井斜控制良好；避免了因地层吸水膨胀引起的井眼复杂；有效地避免了井漏的发生；提高了单只钻头进井眼复杂；有效地避免了井漏的发生；提高了单只钻头进尺，大幅度节约了钻头使用量；节省了钻井液费用，有利尺，大幅度节约了钻头使用量；节省了钻井液费用，有利于环境保护。于环境保护。气体钻井已经成为加快普光气田上部陆相地层钻井速气体钻井已经成为加快普光气
48、田上部陆相地层钻井速度最重要、最实用的钻井新技术。度最重要、最实用的钻井新技术。中原石油勘探局钻井工程技术研究院A气体钻井技术在普光气田的全面推广应用气体钻井技术在普光气田的全面推广应用 20072007年，在普光气田全面推广应用气体钻井技术，又在年，在普光气田全面推广应用气体钻井技术，又在1818口井上进行了应用。同时在须家河地层开展了氮气钻进口井上进行了应用。同时在须家河地层开展了氮气钻进的先导性试验。的先导性试验。井号井号进进 尺尺/m机械钻速机械钻速/(m/h)钻进方式钻进方式P301-3248.530.87泥浆钻井泥浆钻井P301-4P202-1P102-3371.734.89氮气钻
49、井氮气钻井650.584.53730.025.75 氮气钻井技术在须家河的成功突破，完全解决了制约氮气钻井技术在须家河的成功突破，完全解决了制约普光气田陆相地层的最后一个提速障碍，大大加快了普光普光气田陆相地层的最后一个提速障碍，大大加快了普光气田开发步伐气田开发步伐中原石油勘探局钻井工程技术研究院井 号原井号开钻日期完钻井深(m)钻井周期(d)机械钻(m/h)钻头用量(只)P302-1PD1200512305526183.292.5242P103-2P63200602016091324.542.1454P102-2P63200602056250297.811.8142P201-2P22200
50、603225816264.043.2133P301-3P63200604075889175.53.5238P104-2P42200605016138274.332.2427P303-2P52200606235440223.562.2331P302-3PD3200609015805159.793.2231P301-4P64200612285795110.54.7123P202-1PC1200701145484108.334.7720P102-3P63200702216150124.415.5225平均5853204.193.2633普光气田气体钻井阶段已完钻部分井的基本情况普光气田气体钻井阶段已
