论文部分内容阅读
摘 要： 松辽盆地由于其深层地层的机构较为复杂，地层岩石比较坚硬，因此。要想不断的提升松辽盆地油气勘探开发的速度，就需要在钻探的过程中不断的推动钻头优化组合、符合钻井技术，同时还要加强钻井井身质量的控制、井下故障预防以及气钻等提升钻井速度的相关技术的配套工作。并在油田普及新钻井工艺技术的使用，这样才能大幅度的提升钻井的效率，而且实际的钻井技术水平也能获得不断的提升。但是目前吉林油田的整体钻井技术水平仍然比较落后，针对深井钻井的及发展仍然有很大的提升空间，在技术发展的过程中越遇到了很多瓶颈。本文主要针对松辽盆地深层钻井的难点进行了分析，并总结了近年来钻井技术发展的成果，成功的研发出了一系列的钻井配套技术与工艺措施。
关键词： 松辽盆地；钻井提速；技术难题；
【中图分类号】 TE122 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0251-01
吉林油田一直以来对松辽盆地深层钻井提速过程中遇到的难点问题非常重视。为了能够在松辽盆地的深层钻井速度进行进一步的提升，最近几年来吉林油田针对深井钻井施工作业大力的推广符合钻井技术、高效钻具组合优化、气钻钻井工艺完善、深井将斜工艺完善等技术的使用，重点加深了对深井解卡技术的研究，并在积极的开展了涡轮钻具组合实验等一些全新钻井工艺技术的应用，在松辽盆地实现了深层钻井的提速目的。但是目前仍然有很多瓶颈制约着深井提速的发展，同时在钻井提速的过程中还会出现很多的新问题。
1松辽盆地深层钻井技术难点
松辽盆地的地质情况非常特殊，这在很大程度上决定了该地区块而内的深井钻井难度比较大，而且实际的钻井过程中借些钻速也比较慢。这样整个钻井周期就会很长，种种原因导致松辽盆地钻井技术水平提升发展比较缓慢的现实。鉴于松辽盆地地层岩石硬度高、可钻性级值高、研磨性高等特点，在实际的钻井过程中，各种钻头以及钻具等在磨损情况非常严重，井下经常会出现组头保护以及钻具等失效的问题。此外，该地层情况导致实际的钻井过程对井下工具、钻具、钻井液、完井液等的抗高温性能要求极高，高温的井况环境导致高温钻井、固定问题频频出现。在地层中一些上部的泥岩水化后会出现膨胀的现象，而且深井还存在着不少的破碎带，因此井壁的稳定也会经常出现问题。另外，该地区的井下斜地层断比较多，在钻井的时候非常难控制井斜度，这就导致在该地区的钻井作业中防斜打快问题非常突出。
2深层提速主要技术工艺
2.1深井、超深井
2.1.1钻头优选。
Φ215.9mm牙轮钻头。松辽盆地深层营城组地层上部岩性主要为砂砾岩，下部主要为凝灰岩、火山角砾岩、流纹岩、安山岩等火山岩，岩石硬度高、地温高、可钻性级值高、研磨性强，导致深井牙轮钻头不能正常使用。营城组地层钻头磨损主要表现为钻头外径磨损严重、牙轮磨心和掉齿严重，造成钻头用量大，机械钻速低、单只钻头进尺少，严重的甚至造成掉牙轮、划眼和缩径卡钻等事故和复杂情况。鉴于此，主要从预防钻头断齿、掉齿、牙轮磨心及加强保径等几个方面对牙轮进行了改进。
2.1.2涡轮钻具试验。
2009年在徐深41井营城组井段首次开展涡轮钻具试验，以寻求提高深层火山岩地层机械钻速的新途径。涡轮钻具采用俄罗斯研制生产的2TCIII-178T型减速器涡轮钻具，具有井下工作性能稳定、抗温性强、输出扭矩大等特点。
2.2外围井
2.2.1钻头优选。
通过改进钻头来提高钻井速度，是外围井提速的有效手段之一。由于外围井大部分地层为砂砾岩和含砾砂岩，只有宝一段含有大段泥岩适合PDC钻头的应用。为此，对PDC进行了改进，以提高宝泉岭组泥岩段机械钻速，并在达二段以下地层进行了PDC钻头适应性试验。通过实验比较较得出，与同层位牙轮钻进相比，机械钻速提高了29%。
2.2.2垂直钻井技术。
井斜问题一直是外围井钻井施工的一大难题。近两年方正区块的施工实践证明，垂直钻井技术是提高机械钻速、保证井身质量和缩短钻井周期的一项关键技术。2009年在方正区块的3口井应用了PowervMWD垂直鉆井技术，取得了很好的效果。
2.3特殊工艺井
2.3.1深层水平井。
在松辽盆地北部深层进行水平井施工，集中了水平井和深井施工的全部技术难点，主要体现在以下几方面：①深层砾岩岩石可钻性极值高、造斜率低，造斜段与水平段井眼轨迹控制难度大；②登娄库组易剥落、营城组砾岩易掉块，发生硬卡钻及沉砂卡钻几率大；③深层地温高，钻井工具的使用寿命短，易发生螺杆失效现象；④深层岩石硬度大，机械钻速低、周期长，易发生钻具疲劳破坏，并且对技套磨损大。⑤无线随钻测量仪器测量最低点离钻头约9m，井眼轨迹控制难度较大。解决好以上问题，对提高水平井施工效率来说至关重要。
（1）选择适合的钻头，提高单只钻头进尺及机械钻速；按照实际造斜率比设计造斜率高10%～20%的原则优选抗高温、低转速、大扭矩的单弯螺杆钻具。
（2）复杂事故预防方面：保证钻井液携砂能力，控制固相含量，及时补充足够的润滑剂；优化钻具组合，保证井眼轨迹平滑过渡；下钻中途分段循环举砂，执行提前循环划眼到底，按技术要求活动钻具等措施，防止卡钻；使用防磨套，降低扭矩、摩阻，减轻钻具与套管壁的磨损和碰撞。
2.3.2侧钻水平井。
为了进一步评价宋站地区营城组三段火山岩岩性气藏的含气情况，争取产能上有所突破，以实现该区块的储量升级，通过侧钻工艺技术、钻头和螺杆钻具优选、地质导向轨迹控制技术、事故复杂预防技术、尾管封隔器完井液填充工艺等技术的研究与应用，取得了很好的经济效益。
3认识及建议
（1）在长期的钻井实践过程中，针对松辽盆地形成了比较成熟的深井提速配套技术，而且在实际的钻进过程中取得了很好的效果，但是一些制约深井提速的瓶颈问题仍然需要不断的进行探索。
（2）目前该地区的提速关键仍然是控斜打快，因此，需要不断的深化钻头优选配型以及符合钻井技术的不断的发展和推广。
（3）气体钻井技术在实际的钻井应用中已经体现出了较大的潜力，但是气钻技术也会面临井斜控制、钻具腐蚀以及井壁稳定等一系列的问题。
（4）虽然涡轮钻具试验并未取得预期效果，但为深层提速做出了有益的尝试。建议下一步试验超高压喷射钻井、高压水力脉冲空化射流钻井等新技术、新工艺。
参考文献
[1] 王海波.松辽盆地深层钻井提速实践与认识[J].西部探矿工程，2016，28（01）：91-94.
[2] 王双喜，欧希阳，李占林，董丽新，盖兆贺.松辽盆地北部深层岩石可钻性预测技术研究[A].中国石油学会物探专业委员会.
关键词： 松辽盆地；钻井提速；技术难题；
【中图分类号】 TE122 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879（2018）08-0251-01
吉林油田一直以来对松辽盆地深层钻井提速过程中遇到的难点问题非常重视。为了能够在松辽盆地的深层钻井速度进行进一步的提升，最近几年来吉林油田针对深井钻井施工作业大力的推广符合钻井技术、高效钻具组合优化、气钻钻井工艺完善、深井将斜工艺完善等技术的使用，重点加深了对深井解卡技术的研究，并在积极的开展了涡轮钻具组合实验等一些全新钻井工艺技术的应用，在松辽盆地实现了深层钻井的提速目的。但是目前仍然有很多瓶颈制约着深井提速的发展，同时在钻井提速的过程中还会出现很多的新问题。
1松辽盆地深层钻井技术难点
松辽盆地的地质情况非常特殊，这在很大程度上决定了该地区块而内的深井钻井难度比较大，而且实际的钻井过程中借些钻速也比较慢。这样整个钻井周期就会很长，种种原因导致松辽盆地钻井技术水平提升发展比较缓慢的现实。鉴于松辽盆地地层岩石硬度高、可钻性级值高、研磨性高等特点，在实际的钻井过程中，各种钻头以及钻具等在磨损情况非常严重，井下经常会出现组头保护以及钻具等失效的问题。此外，该地层情况导致实际的钻井过程对井下工具、钻具、钻井液、完井液等的抗高温性能要求极高，高温的井况环境导致高温钻井、固定问题频频出现。在地层中一些上部的泥岩水化后会出现膨胀的现象，而且深井还存在着不少的破碎带，因此井壁的稳定也会经常出现问题。另外，该地区的井下斜地层断比较多，在钻井的时候非常难控制井斜度，这就导致在该地区的钻井作业中防斜打快问题非常突出。
2深层提速主要技术工艺
2.1深井、超深井
2.1.1钻头优选。
Φ215.9mm牙轮钻头。松辽盆地深层营城组地层上部岩性主要为砂砾岩，下部主要为凝灰岩、火山角砾岩、流纹岩、安山岩等火山岩，岩石硬度高、地温高、可钻性级值高、研磨性强，导致深井牙轮钻头不能正常使用。营城组地层钻头磨损主要表现为钻头外径磨损严重、牙轮磨心和掉齿严重，造成钻头用量大，机械钻速低、单只钻头进尺少，严重的甚至造成掉牙轮、划眼和缩径卡钻等事故和复杂情况。鉴于此，主要从预防钻头断齿、掉齿、牙轮磨心及加强保径等几个方面对牙轮进行了改进。
2.1.2涡轮钻具试验。
2009年在徐深41井营城组井段首次开展涡轮钻具试验，以寻求提高深层火山岩地层机械钻速的新途径。涡轮钻具采用俄罗斯研制生产的2TCIII-178T型减速器涡轮钻具，具有井下工作性能稳定、抗温性强、输出扭矩大等特点。
2.2外围井
2.2.1钻头优选。
通过改进钻头来提高钻井速度，是外围井提速的有效手段之一。由于外围井大部分地层为砂砾岩和含砾砂岩，只有宝一段含有大段泥岩适合PDC钻头的应用。为此，对PDC进行了改进，以提高宝泉岭组泥岩段机械钻速，并在达二段以下地层进行了PDC钻头适应性试验。通过实验比较较得出，与同层位牙轮钻进相比，机械钻速提高了29%。
2.2.2垂直钻井技术。
井斜问题一直是外围井钻井施工的一大难题。近两年方正区块的施工实践证明，垂直钻井技术是提高机械钻速、保证井身质量和缩短钻井周期的一项关键技术。2009年在方正区块的3口井应用了PowervMWD垂直鉆井技术，取得了很好的效果。
2.3特殊工艺井
2.3.1深层水平井。
在松辽盆地北部深层进行水平井施工，集中了水平井和深井施工的全部技术难点，主要体现在以下几方面：①深层砾岩岩石可钻性极值高、造斜率低，造斜段与水平段井眼轨迹控制难度大；②登娄库组易剥落、营城组砾岩易掉块，发生硬卡钻及沉砂卡钻几率大；③深层地温高，钻井工具的使用寿命短，易发生螺杆失效现象；④深层岩石硬度大，机械钻速低、周期长，易发生钻具疲劳破坏，并且对技套磨损大。⑤无线随钻测量仪器测量最低点离钻头约9m，井眼轨迹控制难度较大。解决好以上问题，对提高水平井施工效率来说至关重要。
（1）选择适合的钻头，提高单只钻头进尺及机械钻速；按照实际造斜率比设计造斜率高10%～20%的原则优选抗高温、低转速、大扭矩的单弯螺杆钻具。
（2）复杂事故预防方面：保证钻井液携砂能力，控制固相含量，及时补充足够的润滑剂；优化钻具组合，保证井眼轨迹平滑过渡；下钻中途分段循环举砂，执行提前循环划眼到底，按技术要求活动钻具等措施，防止卡钻；使用防磨套，降低扭矩、摩阻，减轻钻具与套管壁的磨损和碰撞。
2.3.2侧钻水平井。
为了进一步评价宋站地区营城组三段火山岩岩性气藏的含气情况，争取产能上有所突破，以实现该区块的储量升级，通过侧钻工艺技术、钻头和螺杆钻具优选、地质导向轨迹控制技术、事故复杂预防技术、尾管封隔器完井液填充工艺等技术的研究与应用，取得了很好的经济效益。
3认识及建议
（1）在长期的钻井实践过程中，针对松辽盆地形成了比较成熟的深井提速配套技术，而且在实际的钻进过程中取得了很好的效果，但是一些制约深井提速的瓶颈问题仍然需要不断的进行探索。
（2）目前该地区的提速关键仍然是控斜打快，因此，需要不断的深化钻头优选配型以及符合钻井技术的不断的发展和推广。
（3）气体钻井技术在实际的钻井应用中已经体现出了较大的潜力，但是气钻技术也会面临井斜控制、钻具腐蚀以及井壁稳定等一系列的问题。
（4）虽然涡轮钻具试验并未取得预期效果，但为深层提速做出了有益的尝试。建议下一步试验超高压喷射钻井、高压水力脉冲空化射流钻井等新技术、新工艺。
参考文献
[1] 王海波.松辽盆地深层钻井提速实践与认识[J].西部探矿工程，2016，28（01）：91-94.
[2] 王双喜，欧希阳，李占林，董丽新，盖兆贺.松辽盆地北部深层岩石可钻性预测技术研究[A].中国石油学会物探专业委员会.