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川东北井身结构设计(胜利钻采院)

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川东北井身结构设计(胜利钻采院)_第1页
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胜利钻井工艺研究院川东北(深井)井身结构设计二二00七年十一月七年十一月唐志军唐志军 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 1.1.井身结构设计发展过程井身结构设计发展过程一、井身结构设计国内外现状Ø 经验积累阶段经验积累阶段(1900年年~~ 20世纪世纪60年代末年代末) 确定了井身结构基本形式确定了井身结构基本形式 确定了确定了API规范规范 统一了井身结构设计规程统一了井身结构设计规程 Ø 理论发展阶段理论发展阶段(20世纪世纪60年代末期~年代末期~80年代末期年代末期) 提出了满足防止套管鞋处地层压裂、避免压差卡钻、提出了满足防止套管鞋处地层压裂、避免压差卡钻、 必封点等必封点等 确定了以两条压力剖面为依据,自下而上的设计方法确定了以两条压力剖面为依据,自下而上的设计方法 井身结构设计的量化方法井身结构设计的量化方法 Ø 系统工程阶段系统工程阶段(20世纪世纪80年代末期至今年代末期至今) 井身结构设计作为一个系统,根据压力平衡关系、工程约束条件及事故井身结构设计作为一个系统,根据压力平衡关系、工程约束条件及事故 发生概率等相关因素,采用风险决策技术,进行合理井身结构设计发生概率等相关因素,采用风险决策技术,进行合理井身结构设计 设计原则: ①符合“安全第一、科学先进、保护环境、实用有效”的原则,满足安全、环境与健康体系的要求。

②科学有效地保护和发现油气层,有利于地质目的的实现 ③尽可能避免“喷、漏、塌、卡”等复杂情况产生,为全井顺利钻井、试油(气)、开采创造条件 ④钻头、套管及主要工具易配套,有利于生产组织运行 ⑤钻井成本经济合理 ⑥采用先进的钻井工艺、钻井工具,体现井身结构设计的科学性与先进性 2.井身结构设计原则和依据一、井身结构设计国内外现状 设计依据: ①根据平衡地层压力钻井原则,确定钻井液密度 ②钻下部地层采用的钻井液,产生的井内压力不致压破上层套管鞋处地层以及裸露的破裂压力系数最低的地层 ③下套管过程中,井内钻井液柱压力与地层压力之差值,不致产生压差卡套管事故 ④考虑地层压力设计误差,限定一定的误差增值,井涌压井时在上层套管鞋处所产生的压力不大于该处地层破裂压力2.井身结构设计原则和依据一、井身结构设计国内外现状 设计依据: ⑤应依据钻井地质设计和邻井钻井有关资料进行设计,优化设计时套管层次与深度应留有余地 ⑥含硫化氢地层、严重坍塌地层、塑性泥岩层、严重漏失层、盐膏层和暂不能建立压力曲线图的裂缝性地层均应根据实际情况确定各层套管的必封点深度。

⑦根据当前钻井工艺技术水平,同时结合钻井工具、设备的配套情况,进行综合考虑2.井身结构设计原则和依据一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状地区套管(in)井径(in)井深(m)地区套管(in)井径(in)井深(m)西德克萨斯,Pecos县2026150俄克拉何马州RogerMills县202630600135033004650 ★4800(尾)5400(尾)5★★6600(尾)56990(尾)密西西地州,亚拉巴马井303615怀俄明州Fremont县2030600202660021001442004800600057006600(尾)56900(尾)系列1★回接到地面;★★回接到 “尾管顶部, "油管到5"顶部 一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状系列 2应应用用实实例例::美美国国加加利利福福尼尼亚亚州州943-29R井(井(7445m))目的:目的:全全井井都都能能用用φ127mm钻钻杆杆及及较较大大尺尺寸钻头钻进寸钻头钻进缺点:缺点:各各层层套套管管相相应应的的钻钻头头尺尺寸寸都都是是非标准的非标准的一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状系列 3应应 用用 实实 例例 :: 美美 国国 怀怀 俄俄 明明 州州Madden地地区区的的Bighorn 1-5井井((7582m))目的:目的:分分别别封封隔隔四四套套不不同同压压力力系系统统的的地层地层缺点:缺点:尾尾管管接接箍箍与与井井壁壁间间的的间间隙隙小小,,给给下下套套管管作作业业和和固固井井施施工工增增加加了难度,固井质量差了难度,固井质量差套管接箍与套管接箍与井壁间的间井壁间的间隙隙7.62mm套管接箍与套管接箍与井壁间的间井壁间的间隙隙8.64mm非标准一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状系列4应用:应用:阿拉伯美国石油公司阿拉伯美国石油公司 目的:目的:应应对对六六个个潜潜在在漏漏失失层层和和一一个个异异常常高高压水层压水层优点:优点:套套管管层层次次多多,,井井眼眼尺尺寸寸大大,,可可以以采采用大尺寸钻具组合钻进用大尺寸钻具组合钻进 缺点:缺点:各层套管相应的各层套管相应的钻头尺寸都是非标钻头尺寸都是非标准的准的一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状系列5应用:应用:德国德国KTB超深井超深井 优点:优点:可以为多下一层套管留有余地可以为多下一层套管留有余地 套管接箍与套管接箍与井壁间的间井壁间的间隙隙14mm套管接箍与套管接箍与井壁间的间井壁间的间隙隙12.7mm德德国国在在钻钻KTB超超深深井井时时,,采采用用了了自动垂直钻井系统。

自动垂直钻井系统缺点:缺点:套管与井眼之间的间隙比较小,套管与井眼之间的间隙比较小,需要保持一个垂直的井眼轨迹需要保持一个垂直的井眼轨迹一、井身结构设计国内外现状 3.国外井身结构现状系列6应应用用::拉拉丁丁美美洲洲和和墨墨西哥海湾地区西哥海湾地区 优点:优点:采采用用了了新新型型的的无无接接箍箍套套管管,,既既增增加加了了套套管管层层次次,,又又可可以以使使用用较较小小尺尺寸寸的的导导管管和和表表层层套管 缺点:缺点:非标准系列非标准系列 一、井身结构设计国内外现状 ①套管层次多 ②井眼尺寸大 ③套管锥度小3.国外井身结构现状特点优点能封隔多套压力体系全井能使用较大尺寸的钻头和钻杆钻进完钻井眼可以比较大缺点钻头系列为非标准系列固井及施工难度高,需要先进的钻井技术做支撑一、井身结构设计国内外现状 一、井身结构设计国内外现状国国国国 内内内内 常常常常 用用用用 井井井井 身身身身 结结结结 构构构构 高压高压常压常压异常高压异常高压4400~5150可钻性差可钻性差易易漏漏失失易易漏漏失失易易漏漏失失可钻性差可钻性差1750南南南南方方方方常常常常用用用用井井井井身身身身结结结结构构构构适适适适应应应应性性性性分分分分析析析析508339.7244.5177.8127 套管程序套管程序 4.国内深井井身结构现状导管:导管:Φ762mm×20m一开:一开:Φ660.4mm×Φ508mm×331m二开:二开:Φ444.5((406.4))mm×Φ339.7mm×2922.78m三开:三开:Φ311.2mm×Φ244.5×4153.18m东部胜科1四开:四开:Φ215.9mm×Φ139.7mm×7025.25一、井身结构设计国内外现状 4.国内深井井身结构现状Φ760mm伸长导管伸长导管×30.57m一开:一开:Φ660.4mm×Φ508mm×650m((封漏层、浅气层)封漏层、浅气层)二开:二开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×2546m((封三叠以上低承压地层封三叠以上低承压地层 ))三开:三开:Φ311.2mm×Φ244.5×5090m((封盐上地层)封盐上地层)胜利乌拉尔2井四开:四开:Φ212.7mm×Φ177.8mm×((4919.24~~5575.13 )()(封孔谷阶盐层封孔谷阶盐层 ))Φ914mm导管:导管:×5m五开裸眼:五开裸眼:Φ149.2双心钻头双心钻头×6150 一、井身结构设计国内外现状  4.国内深井井身结构现状导管:导管:Φ508mm×50m一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×700m二开:二开:Φ314.1mm×Φ273.1mm×4200((封过须家河组)封过须家河组)三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mm((先下尾管再回接)先下尾管再回接)川东北普光主体一、井身结构设计国内外现状 导管:导管:Φ508mm×50m一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mm×700m二开:二开:Φ320mm×Φ273.1mm×3000m((封过须家河组)封过须家河组)三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mm×6000m((二叠系)二叠系)为了增大为了增大Φ273.1mm技术套技术套管与井眼之间的环空间隙,管与井眼之间的环空间隙,提高固井质量提高固井质量 339.7mm↗ ↗346.1mm314.1mm↗ ↗320mm川东北大湾、毛坝 4.国内深井井身结构现状一、井身结构设计国内外现状 4.国内深井井身结构现状导管:导管:Φ508mm×200m一开:一开:Φ406.4mm×Φ339.7mm×1500m 蓬莱镇、遂宁蓬莱镇、遂宁二开:二开:Φ311.2mm×Φ273.1mm×4300m((封过自流井组)封过自流井组)三开:三开:Φ241.3mm×Φ193.7mm×6300m((封过嘉陵江)封过嘉陵江)川东北元坝四开:四开:Φ165.1mm×Φ146.1mm×7000m((长兴组)长兴组) 若钻至嘉陵江组二段前地层承压能力无法达到2.25:于嘉陵江组三段下入Ф193.7mm套管,使用Ф165.1mm钻头(扩孔至Ф190.5mm)钻至嘉陵江组底部,下入Ф158.8mm无接箍套管,下一开次使用Ф127mm钻头钻至井底,裸眼完井。

一、井身结构设计国内外现状 河坝101、河坝102井4、国内深井井身结构优化开钻序号井眼尺寸(mm)钻深(m)套管尺寸(mm)套管下深(m)层位导管660.4150508150一开406.426222110339.726202110上沙溪庙组二开311.247124190273.147104190雷口坡组三开241.357025150193.757005150飞四段四开165.159505545146.15550~59475000~5542川东北河坝 存在的主要问题:若出水层位不稳定,气体钻井所能够实施的井段受到限制,则上部井段只能使用常规钻井技术,提高钻井速度的有效方法较少一、井身结构设计国内外现状 4.国内深井井身结构现状导管:导管:Φ720mm×21.5m二开:二开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×3203.24m三开:三开:Φ311.2mm×Φ273.1mm×5448.8m四开:四开:Φ241.3mm×Φ206.4mm×6800m西部塔深1五开:五开:Φ165.1mm×Φ139.7mm×8405m一开:一开:Φ660.4mm×Φ508mm×305.13m一、井身结构设计国内外现状 国内常规深井井身结构存在的问题:Ø 套管层数少,不能满足封隔多层复杂地层的要求;Ø 上部井段套管柱之间的间隙大,机械钻速低,钻井成本高;Ø 目的层套管与井眼的间隙小,易发生套管阻卡,固井质量难以保证;Ø 下部井眼尺寸小,不能满足油气开采和井下作业的要求,不利于快速、优 质安全钻井,不利于进一步加深钻进。

5.国内深井井身结构优化一、井身结构设计国内外现状 Ф508mm-Ф339.7mm-Ф244.5mm-Ф177.8mm-Ф127mmФ508mm-Ф339.7mm-Ф273.1mm-Ф193.7mm-Ф139.7mm(或Ф146.1mm无接箍)Ф508mm-Ф346.1mm-Ф273.1mm-Ф193.7mm-Ф139.7mm(或Ф146.1mm无接箍)Ф508mm-Ф346.1mm-Ф273.1mm-Ф206.4mm-Ф139.7mm(或Ф146.1mm无接箍)5.国内深井井身结构优化一、井身结构设计国内外现状 Ø相对扩大了完井管柱的尺寸使用φ165.1mm钻头下入φ146.1mm无接箍套管,可以为完井提供较大的管柱尺寸,为天然气生产开发提供良好的井眼条件;Ø大部分井段可使用φ139.7mm钻杆钻进,有利于提高钻井速度大尺寸钻杆可以减少钻杆内水力能量的损失,有利于提高钻进排量与钻头的水力能量,有利于提高钻井速度;大尺寸钻杆还可以提高遇卡时的提拉能力,有利于井下安全;Ø下部井眼可采用较大尺寸钻头钻进,有利于优化钻井、取心作业、打捞落鱼及下 套 管 固 井 施 工 等 , 而 且在 遇 到 井 下 复 杂 情 况 时 有 调 整 的 余 地。

深井井身结构优化的优点一、井身结构设计国内外现状 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 1、深井井身结构设计方法自下而上的设计方法: 传统的设计方法,可以确定每层套管的最小下深,经济性高,适用于勘探开发比较成熟的地区自上而下的设计方法: 自上而下的设计方法在已确定了表层套管下深的基础上,从表层套管鞋处开始向下逐层设计每一层技术套管的下入深度,直至目的层位有利于保证实现钻探目的,顺利钻达目的层位二、井身结构设计方法 1、深井井身结构优化设计方法自中间向两边推导的方法: 适应于高压深气井,首先考虑在高压气层之上套管的抗内压强度,选择合适的技术套管,然后根据地层的各种压力和必封点的情况向两边推导,可以保证钻井过程中发生溢流后压井的安全二、井身结构设计方法 2 2、深井增加套管柱层次的途径、深井增加套管柱层次的途径v增大上部井眼和套管的尺寸增大上部井眼和套管的尺寸v钻小井眼可增多套管柱层数钻小井眼可增多套管柱层数v采用无接箍套管,缩小相邻套管柱及套管与井眼之间的间隙采用无接箍套管,缩小相邻套管柱及套管与井眼之间的间隙v优化套管优化套管/ /井眼尺寸组合,设计新的套管钻头系列井眼尺寸组合,设计新的套管钻头系列二、井身结构设计方法 3、套管与井眼间隙的研究、套管与井眼间隙的研究间隙大小对钻井的影响:间隙大小对钻井的影响:Ø间隙过大:间隙过大:将明显增加钻井成本;影响水泥浆顶替效率,增加固将明显增加钻井成本;影响水泥浆顶替效率,增加固井成本井成本Ø间隙过小:间隙过小:固井质量难以保证;不利于下套管作业;下套管的压固井质量难以保证;不利于下套管作业;下套管的压力激动易压裂地层力激动易压裂地层二、井身结构设计方法 Ø 固井对套管与井眼间隙的要求固井对套管与井眼间隙的要求u 避免形成水泥桥的最小间隙避免形成水泥桥的最小间隙 美美国国的的几几家家注注水水泥泥公公司司建建议议套套管管的的最最小小环环隙隙为为0.375in0.375in~~0.5in0.5in((9.5 9.5 ~~ 12.7mm)12.7mm),最好为,最好为0.75in(19.05mm)0.75in(19.05mm)u 顶替效率与环隙的关系顶替效率与环隙的关系 研研究究表表明明,,要要从从窄窄边边处处把把泥泥浆浆充充分分清清除除,,居居中中度度必必须须大大于于或或等等于于67%67%,,在在直直井井段段,,0.4375in(11.1mm)0.4375in(11.1mm)的的环环空空间间隙隙内内仍仍可可以以获获得得界界面面胶结较好的水泥环胶结较好的水泥环u 水泥环强度与间隙的关系水泥环强度与间隙的关系 资资料料调调研研表表明明,, 0.75in(19.05mm)0.75in(19.05mm)的的环环空空间间隙隙可可以以保保证证水水泥泥浆浆的的充充分分水水化化和和有有足足够够的的水水泥泥环环强强度度;;要要达达到到要要求求的的水水泥泥环环强强度度,,套套管每边管每边最小的环空间隙最小的环空间隙为为0.375in0.375in~~0.5in (9.5 0.5in (9.5 ~~ 12.7mm) 12.7mm) 二、井身结构设计方法 Ø波动压力对套管与井眼间隙的要求波动压力对套管与井眼间隙的要求 利用环空瞬态波动压力模型对一般工况下不同尺寸套管下入利用环空瞬态波动压力模型对一般工况下不同尺寸套管下入时的套管与井眼间隙要求进行了研究表明:时的套管与井眼间隙要求进行了研究表明:u 下入下入13 -3/8″套管的最小间隙可以为套管的最小间隙可以为16mmu 下入下入10-7/8 ″套管的最小间隙可以为套管的最小间隙可以为13mmu 下入下入9-5/8 ″套管的最小间隙可以为套管的最小间隙可以为12mmu 下入下入7 ″套管的最小间隙可以为套管的最小间隙可以为8.5mmØ 其它因素对套管与井眼间隙的影响其它因素对套管与井眼间隙的影响u 地层性质的影响地层性质的影响u井斜和狗腿度的影响井斜和狗腿度的影响u套管类型和尺寸的影响套管类型和尺寸的影响u钻头尺寸的影响钻头尺寸的影响u钻井工艺水平的影响钻井工艺水平的影响二、井身结构设计方法 国内外实践过的套管与井眼尺寸配合国内外实践过的套管与井眼尺寸配合 井井身身结结构构设设计计的的合合理理与与否否, ,其其中中一一个个重重要要的的决决定定因因素素是是设设计计中中所所用用到到的的抽抽吸吸压压力力系系数数、、激激动动压压力力系系数数、、破破裂裂压压力力安安全全系数、井涌允量和压差卡钻允值系数、井涌允量和压差卡钻允值这些基础系数是否合理。

这些基础系数是否合理4、井身结构设计基本参数的确定、井身结构设计基本参数的确定二、井身结构设计方法 Ø 抽吸压力系数抽吸压力系数S Sb b和激动压力系数和激动压力系数S Sg g的确定的确定l收收集集所所研研究究地地区区常常用用钻钻井井液液体体系系的的性性能能,,主主要要包包括括密密度度、、粘粘度度以及以及300300转和转和600600转读数;转读数;l收集所研究地区常用的套管钻头系列、井眼尺寸及钻具组合;收集所研究地区常用的套管钻头系列、井眼尺寸及钻具组合;l根据稳态或瞬态波动压力计算公式,计算不同钻井液性能、井根据稳态或瞬态波动压力计算公式,计算不同钻井液性能、井眼尺寸、钻具组合以及起下钻速度条件下的井内波动压力,根眼尺寸、钻具组合以及起下钻速度条件下的井内波动压力,根据波动压力和井深计算抽吸压力和激动压力系数据波动压力和井深计算抽吸压力和激动压力系数 南方:南方: S Sb b:0.05 :0.05 S Sg g:0.05:0.05二、井身结构设计方法 Ø 破裂压力安全系数破裂压力安全系数S Sf f的确定的确定 Sf是是考考虑虑地地层层破破裂裂压压力力预预测测可可能能存存在在的的误误差差而而设设的的安安全全系系数数,,它它与与破破裂裂压压力力预预测测的的精精度度有有关关。

直直井井中中美美国国取取Sf=0.024 g/cm3,,中中原原油油田田取取Sf=0.03 g/cm3在在不不同同地地区区的的井井身身结结构构设设计计中中,,可可根根据据对对地地层层破破裂裂压压力力预预测测或或测测试试结结果果的的信信心心程程度度来来定定一一般般可可取取Sf=0.03~~0.06 g/cm3l 收集所研究地区不同层位的破裂压力实测值和破裂压力预测值;收集所研究地区不同层位的破裂压力实测值和破裂压力预测值;l 根据实测值与预测值的对比分析,找出统计误差作为破裂压力安根据实测值与预测值的对比分析,找出统计误差作为破裂压力安 全系数 南方南方: : S Sf f : 0.06: 0.06 二、井身结构设计方法 Ø 井涌允量井涌允量Sk的确定的确定l统计所研究地区异常高压层以及井涌事故易发生的层位、井深和地层统计所研究地区异常高压层以及井涌事故易发生的层位、井深和地层压力值;压力值;l根根据据现现有有地地层层压压力力检检测测技技术术水水平平以以及及井井涌涌报报警警的的精精度度和和灵灵敏敏度度,,确确定定允允许许地地层层流流体体进进入入井井眼眼的的体体积积量量((如如果果井井场场配配有有综综合合录录井井仪仪,,一一般般将将地层流体允许进入量的体积报警限定为地层流体允许进入量的体积报警限定为3 3~~5m5m3 3););l统统计计钻钻达达异异常常高高压压层层位位时时的的井井眼眼尺尺寸寸和和钻钻具具组组合合,,计计算算地地层层流流体体在在井井眼内所占的液柱高度;眼内所占的液柱高度;l根据异常高压层所处的井深、地层压力值、地层流体所占的液柱高度,根据异常高压层所处的井深、地层压力值、地层流体所占的液柱高度,计算各样本点的井涌允量,然后根据多样本点的统计结果确定出所研计算各样本点的井涌允量,然后根据多样本点的统计结果确定出所研究地区的井涌允量值。

究地区的井涌允量值 南方南方: : Sk : 0.05 : 0.05二、井身结构设计方法 Ø压差卡钻允值压差卡钻允值△△P PN N、、△P△PA A的确定的确定l通过卡钻事故统计资料通过卡钻事故统计资料, ,确定易压差卡钻层位及井深;确定易压差卡钻层位及井深;l记录卡钻层位的地层孔隙压力;记录卡钻层位的地层孔隙压力;l统计卡钻事故发生前井内曾用过的最大统计卡钻事故发生前井内曾用过的最大钻井液钻井液密度密度, ,以及卡钻以及卡钻发生时的泥浆密度;发生时的泥浆密度;l根据卡钻井深、卡点地层压力、井内最大安全根据卡钻井深、卡点地层压力、井内最大安全钻井液钻井液密度计算密度计算单点压差卡钻允值;单点压差卡钻允值;l统计分析各单点压差卡钻允值统计分析各单点压差卡钻允值, ,确定适合于所研究地区的压差确定适合于所研究地区的压差卡钻允值卡钻允值 南方南方: :正常压力段压差允许值正常压力段压差允许值: 12 : 12 MPaMPa 异常压力段压差允许值异常压力段压差允许值: 14 : 14 MPaMPa二、井身结构设计方法 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 米苍山-大巴山前缘米苍山-大巴山前缘川西南川西南宣汉-达县宣汉-达县通南巴通南巴南江南江宁强-西乡宁强-西乡宁强-西乡宁强-西乡鄂西-渝东鄂西-渝东川东南川东南巴中巴中川西川西四四 川川 盆盆 地地黔黔中中隆隆起起及及周周缘缘 登记油气勘查区块 中石化11个,面积68788.72km2 登记油气开采区块 中石化9个,面积700Km2 资源量、探明储量 中石化区块资源量73853亿, 探明储量4045亿方。

中石化四川盆地勘探区块分布图中石化四川盆地勘探区块分布图中石化四川盆地勘探区块分布图 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计Ü总体开发方案以总体开发方案以丛式井丛式井组组布井,主体部位采用布井,主体部位采用定向井定向井+ +直井直井;构;构造低部位部署造低部位部署水平井水平井Ü井场布置尽可能利用井场布置尽可能利用老井场老井场,减少钻前工作量减少钻前工作量Ü各平台钻井数量尽量各平台钻井数量尽量均分均分,缩短建井周期缩短建井周期Ü钻井钻井总进尺最少总进尺最少,减少钻井投资减少钻井投资Ü考虑地层产状,尽可能利用地层考虑地层产状,尽可能利用地层自然造斜规律自然造斜规律布井Ü钻井液体系满足钻井液体系满足封堵、防塌、防漏封堵、防塌、防漏及及保护气层保护气层的要求Ü管材满足含管材满足含H H2 2S S、、COCO2 2气藏长期安全生产的要求气藏长期安全生产的要求Ü固井方式考虑固井方式考虑防气窜、防漏失,防气窜、防漏失,保证保证固井质量固井质量普光气田总体开发原则:普光气田总体开发原则: Ü满足气田开发的满足气田开发的安全安全要求Ü钻井井场布置应以整个井组全面考虑,循环系统、机房、泵钻井井场布置应以整个井组全面考虑,循环系统、机房、泵房、控制系统等为井组共用装置房、控制系统等为井组共用装置, ,应一次性选择合理的位置,应一次性选择合理的位置,便于完成全井组的钻井需要。

便于完成全井组的钻井需要Ü钻井井架基础及井组圆井一次完成钻井井架基础及井组圆井一次完成Ü钻机可使用自身动力完成井架整拖,在井架大门方向合适位钻机可使用自身动力完成井架整拖,在井架大门方向合适位置设置地锚,为整拖提供条件置设置地锚,为整拖提供条件Ü钻井液可在本井组内重复使用钻井液可在本井组内重复使用, , 以降低钻井成本以降低钻井成本三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü共共设设计计1616个个开开发发井井场场((利利用用老老井井场场6 6个个,,新新建建井井场场1010个个))进进行行丛丛式井组的开发部署式井组的开发部署 Ü总总体体部部署署开开发发井井5252口口其其中中::1616口口直直井井( (利利用用老老井井2 2口口) ),,2424口口定定向向井,井,1212口水平井口水平井井场布置:井场布置:三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü根据当地的风向,根据当地的风向,井架大门方向以北向为主井架大门方向以北向为主Ü施工井顺序的确定原则:施工井顺序的确定原则: ①①从从安安全全、、防防碰碰的的角角度度考考虑虑,,应应先先打打南南面面的的井井,,后后打北面的井;打北面的井; ②②先先打打造造斜斜点点浅浅、、位位移移大大的的井井,,后后打打造造斜斜点点深深、、位位移小的井。

移小的井 ③③综合考虑地层特征,满足地质要求及现场实际综合考虑地层特征,满足地质要求及现场实际Ü要求同一井台的井井距不易过小,要求同一井台的井井距不易过小,井距应大于井距应大于10m10m 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü定向井定向井: :普光气田主体部位储层有效厚度大,纵向有普光气田主体部位储层有效厚度大,纵向有多个储层,打定向井优势强多个储层,打定向井优势强定向井设计方位尽可能定向井设计方位尽可能与地层自然造斜方向相一致与地层自然造斜方向相一致Ü水平井:水平井:气藏构造低部位储层逐渐变薄,水平井可以气藏构造低部位储层逐渐变薄,水平井可以增加泄流面积增加泄流面积水平段走向尽可能垂直于裂缝方向水平段走向尽可能垂直于裂缝方向 井型对比:井型对比:三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü钻机类型选择7000m电动钻机,并配带顶驱Ü配置四级净化系统Ü防喷器选择70MPa组合Ü配置监测仪器、仪表,如钻井液液面监测、报警装置、H2S监测仪等Ü配置人员安全与保护设备、设施Ü采用空气钻井方式,还应增加与其配套的旋转防喷器、空气压缩机、增压机、管汇系统、仪器仪表等设备。

设备选择:设备选择:三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 普光普光1 1井井 ::完钻层位:飞一段完钻层位:飞一段508 mm 508 mm ×22.60m22.60m339.7mm 339.7mm × 302.65m 302.65m244.5mm 244.5mm × 3472.22m 3472.22m177.8mm 177.8mm × 5670.37m 5670.37m普普光光2 2井井 ::完钻层位:龙潭组完钻层位:龙潭组508 mm 508 mm ×21.00m21.00m339.7mm 339.7mm × 312.50m 312.50m244.5mm 244.5mm × 3067.94m 3067.94m177.8mm 177.8mm × 5349.96m 5349.96m普光普光3 3井井 ::完钻层位:龙潭组完钻层位:龙潭组508 mm 508 mm ×22.00m22.00m339.7mm 339.7mm × 300.28m 300.28m244.5mm 244.5mm × 3646.05m 3646.05m177.8mm 177.8mm × 6105.23m 6105.23m普光普光4 4井井 ::完钻层位:龙潭组完钻层位:龙潭组508 mm 508 mm ×21.20m21.20m339.7mm 339.7mm × 548.60m 548.60m244.5mm 244.5mm × 3579.68m 3579.68m177.8mm 177.8mm × 6112.60m 6112.60m普光普光5 5井井 ::完钻层位:志留系完钻层位:志留系530 mm 530 mm ×23.86m23.86m339.7mm 339.7mm × 303m 303m273.1mm 273.1mm × 3345m 3345m193.7mm 193.7mm × 5667.8m 5667.8m127 mm 127 mm × 5566.555566.55~~6089.846089.84m m普光普光6 6井井 ::完钻层位:龙潭组完钻层位:龙潭组508 mm 508 mm ×23.10m23.10m339.7mm 339.7mm × 308.60m 308.60m244.5mm 244.5mm × 3466.60m 3466.60m177.8mm 177.8mm × 5506.76m 5506.76m普光普光D-1D-1井井 ::完钻层位:长兴组完钻层位:长兴组529 mm 529 mm ×35m35m339.7mm 339.7mm × 563.86m 563.86m273.1mm 273.1mm × 3603.65m 3603.65m177.8mm 177.8mm × 5506m 5506m Ü地层倾角大,井身质量控制难度大;地层倾角大,井身质量控制难度大;Ü陆相地层可钻性差;陆相地层可钻性差;Ü地层流体中富含地层流体中富含H H2 2S S、、COCO2 2,,含量较高;含量较高;Ü地层漏失严重;地层漏失严重;Ü地应力导致地层坍塌严重。

地应力导致地层坍塌严重地层特点:地层特点:三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 井身结构设计:井身结构设计:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管下下深深30m30m,,坐坐入入基基岩岩10m10m,,建建立立钻钻井液循环井液循环Ü表表层层套套管管必必须须封封隔隔上上部部不不稳稳定定易易垮垮层层段段,,建建立立井井口口,,安安装装防防喷喷器器附附近近有有河河流流的的井井,,表表套套下下深深应应封封过过河河床床底底100m100mΦ339.7mmΦ339.7mm表表层层套套管管设设计计下深暂定为下深暂定为700700~~1000m1000m 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü自自邻邻井井实实钻钻情情况况分分析析,,须须家家河河组组四四段段、、二二段段普普遍遍发发育育高高压压气气层层,,为为保保证证在在下下部部主主要要目目的的层层使使用用较较低低密密度度钻钻井井液液,,实实现现对对产产层层的的保保护护, ,应应下下入入技技术术套套管管,,将将须须家家河河组组底底部部的的高高压压气气层层封封固固Φ273.1mmΦ273.1mm技技术术套套管设计下深暂定管设计下深暂定30003000~~4000m4000m。

Ü三三开开采采用用Φ241.3mmΦ241.3mm钻钻头头钻钻进进至至设设计计井井深深,,生生产产套套管采用管采用Φ177.8mmΦ177.8mm 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mmΦ444.5mm×Φ339.7mm导管:导管:Φ508mm×30mΦ508mm×30m二开:二开:Φ314.1mmΦ314.1mm×Φ273.1mmΦ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm直直直直井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 Ü造造斜斜点点::造造斜斜点点选选在在Ф241.3mmФ241.3mm井井眼眼中中地地层层较较稳稳定定海海相相地地层层定定向向同时,同一井组内造斜点适当错开,以防止井眼规迹的相互干扰同时,同一井组内造斜点适当错开,以防止井眼规迹的相互干扰Ü造造斜斜率率::考考虑虑采采气气工工艺艺的的要要求求,,在在不不影影响响采采气气工工具具的的下下入入和和管管材材的的抗抗弯弯能能力力的的前前提提下下,,结结合合地地层层影影响响因因素素,,造造斜斜率率推推荐荐采采用用中中曲率半径造斜率曲率半径造斜率(8(8°~~2020°/100m)/100m),,一般选择为一般选择为1515°°/100m/100m。

Ü井井斜斜角角: :最最大大井井斜斜角角必必须须满满足足采采气气工工艺艺的的要要求求,,要要求求最最大大井井斜斜角角<<4040°°Ü水平位移:水平位移:800800~~1150m1150m定向井井身结构设计:定向井井身结构设计:三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 导管:导管:Φ508mm×30mΦ508mm×30m一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mmΦ444.5mm×Φ339.7mm二开:二开:Φ314.1mm×Φ273.1mmΦ314.1mm×Φ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm定定定定向向向向井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 导管:导管:Φ508mm×30mΦ508mm×30m一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mmΦ444.5mm×Φ339.7mm二开:二开:314.1mm×Φ273.1mm314.1mm×Φ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ193.7mmΦ241.3mm×Φ193.7mm四四四四开开开开水水水水平平平平井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计四开:四开:Φ165.1mm×Φ139.7mmΦ165.1mm×Φ139.7mm尾管尾管+ +筛管筛管筛管顶部注水泥方式完井筛管顶部注水泥方式完井三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 三、普光主体井身结构设计三、普光主体井身结构设计 三开井身结构完井方式优点:u水平段筛管裸眼完井可有效避免水泥浆对储层的污染,充分发挥储层潜能;u井身结构层次少,Φ139.7mm筛管完井间隙大,便于下入和后期采气作业;u钻肓板时间较短,减少对Φ177.8mm尾管造成的磨损。

缺点:Ø完井工具和施工步骤复杂;Ø工具的可靠性要求高三开井身结构设计三开井身结构设计- -推荐推荐 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 Ü已已完钻井完钻井2 2口:口: 大湾大湾1 1、大湾、大湾2 2井井Ü正钻井正钻井3 3口:口: 大大湾湾3 3、、大大湾湾102102井井、、大湾大湾101101井井四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计已钻井情况:已钻井情况: 已钻井情况:已钻井情况:一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×499.86m 上沙溪庙上沙溪庙导管:导管:Φ529mm×20m二开:二开:Φ314.1mm×Φ273.1mm×3435.19m 封须家河封须家河三开:三开:Φ241.3mm×Φ193.7mm×5690.87 龙潭组龙潭组大大大大湾湾湾湾1 1井井井井四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 大大大大湾湾湾湾1 1井井井井1324m,,上沙溪庙,漏失上沙溪庙,漏失160m32212m,,自流井组,漏失自流井组,漏失240 m32570.63m,,自流井组,漏失自流井组,漏失84 m3已钻井情况:已钻井情况:四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 已钻井情况:已钻井情况:一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×563.54m 千佛崖组千佛崖组导管:导管:Φ529mm×20.14m二开:二开:Φ316.5mm×Φ273.1mm×1858.5m 封须家河封须家河三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mm×5060.11 长兴组长兴组大大大大湾湾湾湾2 2井井井井四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 大大大大湾湾湾湾2 2井井井井1245.70m,,地层地层出水出水量较大,结束空气量较大,结束空气钻。

层位自流井组、须六段层位自流井组、须六段2474.44m,,雷口坡组,漏失雷口坡组,漏失59.2m33195.16m,,嘉陵江组,漏失嘉陵江组,漏失58m34923.88m,,1.32g/cm3 ,,飞一段,漏失飞一段,漏失145.48m3完钻后将地层承压能力提高到完钻后将地层承压能力提高到1.80g/cm3,,共进行承压堵共进行承压堵漏施工漏施工12次,其中水泥次,其中水泥3次,漏失次,漏失415.3 m3已钻井情况:已钻井情况:1359.0m,,须家河组,漏失须家河组,漏失43.69m31725.37m、、 1775m,,须家河组,漏失须家河组,漏失61.9m3四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 大湾大湾3井导管下深井导管下深57.31m,,在井深在井深70.95m钻遇水层,表套下深钻遇水层,表套下深801.48m大湾大湾102井导管下深井导管下深79m,,在井深在井深88m钻遇水钻遇水层,表套下深层,表套下深800.79m二开采用空气钻井二开采用空气钻井大大湾湾3 3、、大大湾湾102102井井井井身身结结构构是是钻钻过过须须家家河河组组五五段段地地层层后后下下入入技技术术套套管管,,将将不不稳稳定定地地层层封封固固,,目目的的是是须须家家河河组组地地层层采采用用空气钻井技术空气钻井技术,提高钻井速度。

提高钻井速度大大大大湾湾湾湾正正正正钻钻钻钻井井井井情情情情况况况况已钻井情况:已钻井情况:大湾大湾3井二开钻至井二开钻至1333.66m,,由于地层出气转由于地层出气转化为钻井液钻井,层位:千佛崖组,并实施化为钻井液钻井,层位:千佛崖组,并实施垂直导向钻井技术垂直导向钻井技术 四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 Φ508mm导导 管管 下下 深深 150m,, 表表 层层 套套 管管Φ339.7mm封封过过须须五五段段,,下下深深1350m,,技技套套Φ244.5mm封封嘉嘉四四段段及及以以上上不不稳稳定定地地层层,,三三开开采采用用Φ215.9mm井井眼眼,,下下入入Φ146.1无无接接箍箍尾管,采用尾管,采用Φ177.8mm套管回接至井口套管回接至井口 大大大大湾湾湾湾正正正正钻钻钻钻井井井井情情情情况况况况已钻井情况:已钻井情况:导管下深导管下深147.34m一开空气钻至一开空气钻至555.37m钻遇水层,转化为泡沫钻井钻遇水层,转化为泡沫钻井四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计大湾大湾101井井 Ø地地层层古古老老,,岩岩石石坚坚硬硬,,研研磨磨性性强强,,岩岩性性多多变变,,地地层层可可钻钻性性差差((可可钻钻性性级级别别5 5~~8 8),机械钻速低。

机械钻速低Ø上上部部地地层层倾倾角角大大((3030~~6565°)),,局局部部小小褶褶皱皱多多,,自自然然造造斜斜能能力力较较强强,,井井身质量难以控制身质量难以控制Ø沙沙溪溪庙庙组组、、自自流流井井组组地地层层砂砂、、泥泥层层频频繁繁交交互互,,并并存存在在有有砾砾石石和和石石英英团团块块,,蹩跳钻现象严重,钻具磨损和疲劳损伤严重,易发生钻具事故蹩跳钻现象严重,钻具磨损和疲劳损伤严重,易发生钻具事故Ø陆相地层陆相地层炭质泥岩、煤层或煤线薄夹层太多,易垮塌炭质泥岩、煤层或煤线薄夹层太多,易垮塌Ø大大湾湾2 2井井在在三三开开钻钻进进过过程程中中井井身身轨轨迹迹往往同同一一个个方方向向漂漂移移;;雷雷口口坡坡以以下下地地层层承承压压能能力力较较低低;;三三开开钻钻进进裸裸眼眼井井段段长长、、石石膏膏井井段段近近1000m1000m,,尤尤其其是是钻钻遇遇50m50m极极易易吸吸水水膨膨胀胀的的膏膏盐盐层层,,造造成成在在该该层层段段多多次次起起下下钻钻不不畅畅通通、、划划眼眼次次数数较多 施工难点:施工难点:四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 大大湾湾实实际际地地质质分分层层四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 井身结构设计思路:井身结构设计思路:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管设设计计下下深深5050~~150m150m,,建建立立钻钻井井液液循循环环,,原原则则上上封封过过表表层层水,为一开实施气体钻井提供条件。

水,为一开实施气体钻井提供条件Ü大大湾湾气气藏藏开开孔孔地地层层不不稳稳定定,,易易漏漏、、易易坍坍塌塌,,表表层层套套管管必必须须封封隔隔上上部部不不稳稳定定易易垮垮层层段段,,建建立立井井口口,,安安装装防防喷喷器器标标准准规规定定含含硫硫化化氢氢的的天天然然气气井井,,表表层层套套管管下下深深应应不不少少于于700m700m;;井井口口与与河河流流、、沟沟谷谷水水平平距距离离小小于于1000m1000m的的井井,,表表层层套套管管的的下下深深应应低低于于河河床床、、沟沟谷谷底底部部不不少少于于300m300m;;井井口口与与河河流流、、沟沟谷谷水水平平距距离离大大于于1000m1000m的的井井,,表表层层套套管管的的下下深深应应低低于于河河床床、、沟沟谷谷底底部部不不少少于于100m100m与与普普光光气气田田主主体体相相比比,,为为了了增增大大Φ273.1mmΦ273.1mm技技术术套套管管与与井井眼眼之之间间的的环环空空间间隙隙,,提提高高固固井井质质量量,,表表层层套套管管由由原原来来Φ339.7mmΦ339.7mm增增大大到到Φ346.1mmΦ346.1mm,,下深暂定为下深暂定为700700~~1500m1500m。

四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 侏侏罗罗系系陆陆相相地地层层岩岩性性以以砂砂岩岩与与泥泥岩岩互互层层为为主主,,地地层层软软硬硬交交错错,,砂砂岩岩可可钻钻性性差差,,泥泥岩岩易易坍坍塌塌,,可可能能潜潜在在地地层层应应力力变变化化、、地地层层不不稳稳定定等等复复杂情况技术套管的下深应从以下几个方面来考虑:杂情况技术套管的下深应从以下几个方面来考虑:Ü邻邻近近的的普普光光构构造造部部分分区区域域须须家家河河组组地地层层存存在在异异常常高高压压( (普普光光4 4井井须须家家河河组组3579.663579.66~~3853m3853m井井段段中中途途测测试试压压力力系系数数1.55)1.55)已已完完钻钻的的大大湾湾1 1、、大大湾湾2 2井井须须家家河河组组在在钻钻进进过过程程中中有有油油气气显显示示,,但但地地层层压压力力系系数数不不高高,,属属常压Ü大大湾湾1 1井井在在上上沙沙溪溪庙庙组组、、自自流流井井组组发发生生了了井井漏漏,,大大湾湾2 2井井在在自自流流井井组组、、须六段钻遇水层须六段钻遇水层四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 Ü大大湾湾构构造造层层位位埋埋深深跨跨度度较较大大,,厚厚度度差差异异大大((大大湾湾1 1井井须须家家河河组组::23942394~~3424m3424m,,厚厚度度1030m1030m。

大大湾湾2 2井井::12441244~~1806m1806m,,厚厚度度762m762m而而设设计计的的大湾大湾101101井:预测井:预测12701270~~2870m2870m,,厚度厚度1600m1600m) Ü技技套套的的下下深深还还要要考考虑虑下下一一开开次次的的裸裸眼眼长长度度,,为为下下一一开开次次打打开开目目的的层层和和安安全全钻钻井井创创造造条条件件大大湾湾2 2井井三三开开钻钻进进石石膏膏井井段段近近1000m1000m,,尤尤其其是是钻钻遇遇极极易易吸吸水水膨膨胀胀的的50m50m膏膏盐盐层层,,曾曾一一度度造造成成在在该该层层段段多多次次起起下下钻钻不不畅畅通通,,划眼次数较多划眼次数较多 综综合合以以上上因因素素,,技技术术套套管管原原则则上上封封过过陆陆相相地地层层不不稳稳定定地地层层,,设设计计下下深暂定深暂定20002000~~3500m3500mÜ三三叠叠系系下下统统及及二二叠叠系系上上统统为为本本井井的的主主要要目目的的层层段段,,三三开开钻钻进进至至设设计计井深,井深,根据单井配产及采气工程的要求,下入根据单井配产及采气工程的要求,下入Φ177.8mmΦ177.8mm生产套管。

生产套管四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 导管:导管:Φ508mm×50m一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mm×700m二开:二开:Φ320mm×Φ273.1mm×3000m((封过须家河组)封过须家河组)三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mm×5500m((二叠系)二叠系)四、大湾区块井身结构设计四、大湾区块井身结构设计 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 毛坝已钻井毛坝已钻井Φ508mm×12.5m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×307.67m 上沙溪庙上沙溪庙Φ311.2mm×Φ244.5mm×2763.14m封须家河组封须家河组Φ215.9mm×Φ177.8mm×(2599.12~~4318.51m ) 尾管完井尾管完井 飞三段飞三段Φ508mm×18m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×310.9m 上沙溪庙上沙溪庙Φ311.2mm×Φ244.5mm×2524.69m 封须家河组封须家河组Φ215.9mm×Φ177.8mm×4249.46m 长兴组长兴组Φ508mm×19.41m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×303.3m 上沙溪庙上沙溪庙Φ311.2mm×Φ244.5mm×2058.48m 封封自流井组自流井组Φ215.9mm×Φ177.8mm×4817.47m 龙潭组顶龙潭组顶Φ149.2mm 裸眼完井裸眼完井Φ660.4mm×Φ508mm×20mΦ406.4mm×Φ339.7mm×503.97m 上沙溪庙上沙溪庙Φ316.5mm×Φ273.1mm×2684.14m 雷口坡组雷口坡组Φ241.3mm×Φ177.8mm×4118m 飞一段飞一段Φ660.4mm×Φ508mm×12.5m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×300.07m 上沙溪庙上沙溪庙Φ311.2mm×Φ244.5mm×1791.52m 自流井组自流井组Φ215.9mm×Φ177.8mm×4439.29m 飞一段飞一段Φ149.2mm 裸眼完井裸眼完井 毛毛毛毛坝坝坝坝1 1井井井井井井深深4324.54m,,层层位位::飞飞三三顶顶,,发发生生井井涌涌,,地地层层压压力力系系数数1.90。

在在又又漏漏又又涌涌的的情情况况下下,,既既能能压压稳稳地地层层又又要要提提高高漏漏层层的的承承压压能能力力,,难难度度非非常常大大((最最大大钻钻井井液液密密度度为为2.02g/cm3))其其间间共共发发生井漏生井漏21次,漏失钻井液次,漏失钻井液632.5m3 已钻井情况:已钻井情况:井深井深847m,,层位:下沙溪庙组,发现钻井液层位:下沙溪庙组,发现钻井液中有中有H2S之后二开井段之后二开井段H2S就没有中断过就没有中断过 钻至井深钻至井深388.83m处,发现处,发现表层套管从井深表层套管从井深269.94m处断裂,放弃原井口处断裂,放弃原井口,将井架前移,将井架前移3m重新开钻重新开钻 五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 毛毛毛毛坝坝坝坝2 2井井井井二二开开井井深深348m出出现现H2S,,层层位位::千千佛佛崖崖组组,,随随着着井井的的加加深深,,硫硫化化氢氢的的浓浓度度不不断断上上升升,,最最高高达达到到100ppm以以上上,,空空气气中中浓浓度度达达到到0.6ppm由由于于没没有有有有效效的的办办法法,,只只能能逐逐步步提提高高钻钻井井液液密密度度以以平衡地层压力,钻井液密度最高达平衡地层压力,钻井液密度最高达1.52g/cm3。

已钻井情况:已钻井情况:五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 毛毛毛毛坝坝坝坝3 3井井井井为提高须家河承压能力进行了数十次强制性为提高须家河承压能力进行了数十次强制性堵漏堵漏 已钻井情况:已钻井情况:已钻井情况:已钻井情况:全井总计漏失钻井液全井总计漏失钻井液1232.9 m3、、耗用水泥耗用水泥166t、、MTC堵漏剂堵漏剂60t 874m~~876m井段泥岩井段泥岩垮塌垮塌严重,层位:下沙溪庙组严重,层位:下沙溪庙组井段井段973.24~~1277.46m,,多次发生井漏及长井段持续井漏多次发生井漏及长井段持续井漏多次发生井漏及长井段持续井漏多次发生井漏及长井段持续井漏, ,层位:下沙溪庙组,共损失钻井液层位:下沙溪庙组,共损失钻井液734.3 m3、、桥浆桥浆77 m3φ244.5㎜㎜套管第一级固井时发生套管第一级固井时发生井漏井漏井漏井漏长兴组产层段长兴组产层段井漏井漏 井深井深2167m2167m,,须家河组,密度须家河组,密度1.05 g/cm1.05 g/cm3 3,,发生发生溢流溢流井井深深4401.96m4401.96m割割芯芯起起钻钻,,长长兴兴组组,,密密度度为为1.501.50~1.51 1.51 g/cmg/cm3 3,,起起钻钻至至2341m2341m时时出出口口发发现现溢溢流流,,将将井井内内钻钻井井液液密度调整为密度调整为1.60 g/cm1.60 g/cm3 3后井下恢复正常。

后井下恢复正常 五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 毛毛毛毛坝坝坝坝4 4井井井井已钻井情况:已钻井情况:在沙溪庙组地层钻进时累计发生在沙溪庙组地层钻进时累计发生大的井漏大的井漏1111次次次次,漏失钻井液,漏失钻井液739.4m3,,损失堵漏桥损失堵漏桥浆浆210m3,,合计漏失量为合计漏失量为949.4m3 取取心心钻钻具具下下钻钻至至3903m3903m遇遇阻阻,,处处理理卡卡钻钻过过程程中中发发生生溢溢流流,,井井内内H2S溢溢出出导导致致钻钻具具氢氢脆脆断断裂裂共共进进行行3131次次打打捞捞,,因因打打捞捞困困难难,,填填井井侧侧钻钻,,侧钻点井深为侧钻点井深为3924.24m 3924.24m 陆相地层没有发现陆相地层没有发现H H2 2S S气体气体五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 钻至井深钻至井深 1868.86m,, 地层:地层: 自流井组,自流井组, 密度密度1.20g/cm3,,钻进中震动筛处探测到钻进中震动筛处探测到H2S最高浓度最高浓度15.86ppm,,烃值含量烃值含量1.04%,关井节流循环,通过,关井节流循环,通过液气分离器分离,点火未着,加储备浆补充钻井液、液气分离器分离,点火未着,加储备浆补充钻井液、并配堵漏浆,并配堵漏浆,H2S浓度降为浓度降为0ppm,,钻井液漏失严重,钻井液漏失严重,共漏失钻井液共漏失钻井液133m3。

共共发发生生井井漏漏21次次,,共共漏漏失失钻钻井井液液536.9 m3在在上上沙沙溪溪庙庙漏漏失失1次次,,下下沙沙溪溪庙庙组组漏漏失失13次次,,须须家家河组漏失河组漏失2次,飞仙关组漏失次,飞仙关组漏失3次 毛毛毛毛坝坝坝坝6 6已钻井情况:已钻井情况:五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 毛坝区块构造地层压力曲线毛坝区块构造地层压力曲线 Ø地层倾角大,地层倾角大,自然造斜率高,自然造斜率高,井眼轨迹控制难度大;井眼轨迹控制难度大;Ø陆相地层软硬交错,憋跳钻严重,对钻具和设备损伤大;陆相地层软硬交错,憋跳钻严重,对钻具和设备损伤大;Ø下下沙沙溪溪庙庙组组地地层层压压力力低低,,长长时时间间持持续续井井漏漏,,漏漏速速大大,,导导致致堵堵漏漏次次数数多多、、堵堵漏漏时时间间长长,,通通过过桥桥浆浆堵堵漏漏后后承承压压能能力力仍仍然然较较低低下下沙沙溪溪庙庙组组灰灰绿绿色色泥泥岩岩稳稳定性极差、水敏性强的,容易发生垮塌;定性极差、水敏性强的,容易发生垮塌;Ø地层夹层多,地层夹层多,盐膏层和煤层段厚度大盐膏层和煤层段厚度大;;Ø产产层层地地层层压压力力高高、、又又高高含含H H2 2S S,,同同一一裸裸眼眼内内存存在在不不同同压压力力系系统统,,易易出出现现喷喷漏漏同存同存,井控工作难度大。

井控工作难度大Ø毛毛坝坝3 3井井由由于于Φ244.5Φ244.5㎜㎜套套管管只只坐坐在在须须家家河河低低压压渗渗漏漏层层顶顶部部,,须须家家河河地地层层原原始始承承压压能能力力较较低低,,而而下下部部产产层层压压力力系系数数预预计计达达1.801.80以以上上,,导导致致三三开开为为提提高高其其承承压压能能力力花花费费了了大大量量的的时时间间和和费费用用,,同同时时为为井井控控工工作作带带来来较较大大的的风风险险和和困难施工难点:施工难点:五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 井身结构设计思路:井身结构设计思路:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管设设计计下下深深50m50m,,建建立立钻钻井井液液循循环环,,原原则则上上封封过过表表层层水水,,为为一一开开实施气体钻井提供条件实施气体钻井提供条件Ü毛毛坝坝地地区区气气藏藏开开孔孔地地层层不不稳稳定定,,易易漏漏、、易易坍坍塌塌,,表表层层套套管管必必须须封封隔隔上上部部不不稳定易垮层段,建立井口,安装防喷器稳定易垮层段,建立井口,安装防喷器表层套管下深暂定为表层套管下深暂定为700700~~1000m1000mÜ侏侏罗罗系系陆陆相相地地层层岩岩性性以以砂砂岩岩与与泥泥岩岩互互层层为为主主,,地地层层软软硬硬交交错错,,砂砂岩岩可可钻钻性性差差,,泥泥岩岩易易坍坍塌塌,,可可能能潜潜在在地地层层应应力力变变化化、、地地层层不不稳稳定定等等复复杂杂情情况况。

自自邻邻井井实实钻钻情情况况分分析析,,须须家家河河组组承承压压能能力力较较差差,,而而飞飞仙仙关关组组为为主主要要目目的的层层,,而而且且可可能能存存在在异异常常高高压压,,为为保保证证在在下下部部主主要要目目的的层层钻钻进进中中使使用用较较高高的的钻钻井井液液密密度度不不至至于于压压漏漏上上部部地地层层,,同同时时实实现现对对产产层层的的保保护护和和钻钻井井的的安安全全和和快快速速高高效效,,应应下下入技术套管,入技术套管,将须家河组地层封固,设计下深暂定将须家河组地层封固,设计下深暂定2600m2600mÜ三三叠叠系系下下统统及及二二叠叠系系上上统统为为本本井井的的主主要要目目的的层层段段,,三三开开钻钻进进至至设设计计井井深深,,根据单井配产及采气工程的要求,下入根据单井配产及采气工程的要求,下入Φ177.8mmΦ177.8mm生产套管生产套管 五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mmΦ444.5mm×Φ346.1mm导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mmΦ660.4mm×Φ508mm二开:二开:Φ320.0mmΦ320.0mm×Φ273.1mmΦ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm直直直直井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 Ü造造斜斜点点::造造斜斜点点选选在在Ф241.3mmФ241.3mm井井眼眼中中地地层层较较稳稳定定海海相相地地层层定定向向。

同时,同一井组内造斜点适当错开,以防止井眼规迹的相互干扰同时,同一井组内造斜点适当错开,以防止井眼规迹的相互干扰Ü造造斜斜率率::考考虑虑采采气气工工艺艺的的要要求求,,在在不不影影响响采采气气工工具具的的下下入入和和管管材材的的抗抗弯弯能能力力的的前前提提下下,,结结合合地地层层影影响响因因素素,,造造斜斜率率推推荐荐采采用用中中曲曲率率半径造斜率半径造斜率(8(8°~~2020°/100m)/100m),,一般选择为一般选择为12 12 °~~ 1515°°/100m/100mÜ井井斜斜角角: :最最大大井井斜斜角角必必须须满满足足采采气气工工艺艺的的要要求求,,要要求求最最大大井井斜斜角角<<4040°°Ü水平位移:水平位移:600600~~1200m1200m定向井:定向井:五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mm Φ660.4mm×Φ508mm 一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mmΦ444.5mm×Φ346.1mm二开:二开:Φ320.0mm×Φ273.1mmΦ320.0mm×Φ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm定定定定向向向向井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 水平井难点:水平井难点:水平井难点:水平井难点:Ø高温高压高密度钻井液条件下对测量仪器的要求高高温高压高密度钻井液条件下对测量仪器的要求高; ;Ø水水平平位位移移大大,,斜斜井井段段长长,,钻钻具具摩摩阻阻、、扭扭矩矩大大,,井井眼眼轨轨迹迹控控制制难难度大,套管防磨难度大,易发生卡钻;度大,套管防磨难度大,易发生卡钻;Ø随随着着井井眼眼加加深深,,摩摩阻阻、、扭扭矩矩增增大大,,钻钻压压传传递递困困难难,,钻钻具具强强度度受受到严峻考验到严峻考验; ;Ø固井难度大。

固井难度大水平井井身结构设计水平井井身结构设计::水水平平井井井井身身结结构构设设计计采采用用定定向向井井三三层层套套管管井井身身结结构构,,为为减减少少三三开开井井段段长长度度,,保保证证钻钻井井施施工工安安全全,,Φ273.1mmΦ273.1mm技技套套可可适适当当加加深深,,下深下深暂定为暂定为30003000~~4000m4000m 五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mm Φ660.4mm×Φ508mm 一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mmΦ444.5mm×Φ346.1mm二开:二开:Φ320.0mm×Φ273.1mmΦ320.0mm×Φ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm水水水水平平平平井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面五、毛坝区块井身结构设计五、毛坝区块井身结构设计 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 Ü完钻井完钻井1 1口:口:双庙双庙1 1井井Ü正钻井正钻井1 1口:口:双庙双庙101101井井六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计钻井情况:钻井情况:井位部置:井位部置:钻井平台:钻井平台:2 2个。

个均利用老井台均利用老井台开发井:开发井:3 3口利利用用双双庙庙1 1井井、、双双庙庙101101井井新新钻钻1 1口口大斜度定向大斜度定向井 开钻次数井段(m)钻头尺寸(mm)套管尺寸(mm)套管下深(m)层位导管Φ660Φ50822.22一开~204.00Φ444.5Φ339.7203.46上沙溪庙组二开~1953.50Φ311.2Φ244.51951.97 封须六段三开~3400.00Φ215.9Φ193.71749.93~3391封嘉二顶四开~4307.76Φ165.1Ф177.8+Ф146.10~1662.49~4300.27封飞二五开~4481.00Φ116.0长兴组双庙双庙1 1井井六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计 双庙双庙双庙双庙1 1 1 1复杂情况:复杂情况:复杂情况:复杂情况: 本井共发生本井共发生井漏井漏8484次(含提承压),其中起钻桥浆堵漏次(含提承压),其中起钻桥浆堵漏5353次,挤水泥次,挤水泥2424次,全井漏失次,全井漏失1.151.15~~2.20g/cm2.20g/cm3 3钻井液钻井液8366.06m8366.06m3 3,,发生发生溢流溢流2828次,其中井深次,其中井深3573.01m3573.01m强烈井涌导致填井侧钻强烈井涌导致填井侧钻,井漏与溢流共存,同时在钻进中经常出,井漏与溢流共存,同时在钻进中经常出现渗漏。

现渗漏 Ø二开井段复杂情况二开井段复杂情况 二开井段共发生渗透性漏失二开井段共发生渗透性漏失5 5次,裂缝性漏失次,裂缝性漏失1919次,漏失钻井液次,漏失钻井液3212.74m3212.74m3 3采用桥浆堵漏采用桥浆堵漏1414次、注水泥堵漏次、注水泥堵漏6 6次、随钻堵漏次、随钻堵漏2 2次层位:千佛崖组次层位:千佛崖组2 2次、次、自流井组自流井组2222次 Ø三开侧钻前复杂情况三开侧钻前复杂情况①①钻至井深钻至井深2710m2710m井口外溢,节流循环时发现井漏,漏失钻井液井口外溢,节流循环时发现井漏,漏失钻井液12.7m12.7m3 3,,密密度度1.04 g/cm1.04 g/cm3 3节流压井过程中须家河组发生节流压井过程中须家河组发生2 2次渗透性漏失次渗透性漏失 六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计 ②②井深井深3573.01m3573.01m发生溢流发生溢流被迫封固环空致使钻具埋井被迫封固环空致使钻具埋井1366.34m1366.34m((井段为:井段为:2117.542117.54~~3483.88m3483.88m),进行侧钻),进行侧钻, , 侧钻点井深侧钻点井深2012m2012m。

Ø侧钻后至四开前复杂情况侧钻后至四开前复杂情况侧钻期间主要井漏发生侧钻期间主要井漏发生在雷口坡组,漏失严重,以裂缝性漏失为主,其中最在雷口坡组,漏失严重,以裂缝性漏失为主,其中最严重的为井深严重的为井深2788.73m2788.73m井漏,共漏失钻井液井漏,共漏失钻井液681.06m681.06m3 3Ø四开井段复杂情况四开井段复杂情况四开进入飞仙关后,井下情况变得复杂,溢流与井漏共存由于钻井液密度四开进入飞仙关后,井下情况变得复杂,溢流与井漏共存由于钻井液密度不能平衡地层压力,经常出现钻进一段,节流循环排污后再继续钻进,直至不能平衡地层压力,经常出现钻进一段,节流循环排污后再继续钻进,直至在井深在井深4307.76m4307.76m井下出现井下出现H H2 2S S;;地层压力窗口很小,地层压力窗口很小,2.122.12g/cmg/cm3 3密度静止时间密度静止时间稍长即出现稍长即出现溢流溢流,,2.132.13 g/cm g/cm3 3静止时间稍长循环时即出现静止时间稍长循环时即出现井漏井漏,而下套管、,而下套管、固井时井口更是有进无出,被迫强行固井并采取相应补救措施固井时井口更是有进无出,被迫强行固井并采取相应补救措施。

六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计双庙双庙双庙双庙1 1 1 1复杂情况:复杂情况:复杂情况:复杂情况: 双庙双庙双庙双庙101101井井井井井深井深76.60m76.60m((导管下深导管下深54.13m54.13m),),地层出水地层出水((8m8m3 3/h/h),),被迫由空气被迫由空气钻井转换钻井液钻井钻井转换钻井液钻井井井深深1324.49m1324.49m~~1361.92m1361.92m((千千佛佛崖崖)), ,地地层层出出水水,,使使得得空空气气钻钻井井无无法法继继续续实实施施表表层套管下深层套管下深1002.51m1002.51m目前二开钻进,井深目前二开钻进,井深2658m2658mΦ508mmΦ508mm×50m 50m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mmΦ444.5mm×Φ339.7mmΦ339.7mm×800m800m 自流井自流井Φ311.2mmΦ311.2mm×Φ273.1mmΦ273.1mm×3490m 3490m 嘉二顶嘉二顶Φ241.3mmΦ241.3mm×Φ193.7mmΦ193.7mm×4000m 4000m 飞四顶飞四顶Φ165.1mmΦ165.1mm×Φ146.1mmΦ146.1mm××((38503850~~4237m4237m)) 飞三飞三六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计 双庙区块构造地层压力曲线双庙区块构造地层压力曲线 井身结构设计思路:井身结构设计思路:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管设设计计下下深深100m100m,,建建立立钻钻井井液液循循环环,,原原则则上上坐坐入入基基岩岩10m10m,,为为一一开开实实施施气气体体钻井提供条件。

钻井提供条件Ü由由双双庙庙101101井井空空气气钻钻井井情情况况,,在在千千佛佛崖崖组组地地层层中中部部有有水水层层,,使使得得空空气气钻钻难难以以继继续续实实施施Φ339.7mmΦ339.7mm表层套管下深暂定为表层套管下深暂定为1350m1350m左右,原则上封隔千佛崖组水层左右,原则上封隔千佛崖组水层 Ü邻邻井井实实钻钻情情况况分分析析可可看看出出,,嘉嘉陵陵江江组组三三段段及及以以上上地地层层为为正正常常压压力力体体系系,,嘉嘉陵陵江江二二段段为为高高压压气气层层,,双双庙庙1 1井井嘉嘉二二段段为为异异常常高高压压层层,,最最高高压压力力系系数数达达1.871.87,,为为实实现现钻钻井井的的安安全全和和快快速速高高效效,,钻钻到到嘉嘉陵陵江江组组三三段段地地层层后后,,不不揭揭开开嘉嘉二二段段高高压压气气层层前前应应下下入入技技术术套套管管,,将将上上部低承压能力地层全部封固部低承压能力地层全部封固技术套管设计下深暂定技术套管设计下深暂定3460m3460m Ü用用Φ241.3mmΦ241.3mm钻钻头头三三开开,,于于飞飞四四段段产产层层顶顶部部下下入入Φ193.7mmΦ193.7mm技技术术套套管管,,将将上上部部产产层层封封固固,,为打开下部产层创造条件。

为打开下部产层创造条件四开采用四开采用Φ165.1mmΦ165.1mm钻头钻至设计井深,下入钻头钻至设计井深,下入Φ139.7mmΦ139.7mm尾管Ü三三开开钻钻进进过过程程中中,,如如果果在在嘉嘉陵陵江江组组地地层层没没有有钻钻遇遇高高压压,,Φ241.3mmΦ241.3mm钻钻头头一一直直钻钻至至井井底底,,下入下入Φ177.8mmΦ177.8mm套管 六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计 导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mm Φ660.4mm×Φ508mm 一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mmΦ444.5mm×Φ339.7mm二开:二开:Φ3Φ31111. .2 2mmmm×Φ273.1mm×Φ273.1mm三开:三开:Φ241.3mm×Φ193.7mmΦ241.3mm×Φ193.7mm井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面四开:四开:Φ165.1mm×Φ139.7mm Φ165.1mm×Φ139.7mm 尾管尾管六、双庙区块井身结构设计六、双庙区块井身结构设计 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 Ø正钻井正钻井3 3口:口: 新清溪新清溪1 1、清溪、清溪2 2、清溪、清溪3 3井井钻井情况:钻井情况:井位部置:井位部置:Ø钻钻井井平平台台::3 3个个。

利利用用新新清清溪溪1 1、清溪、清溪2 2、清溪、清溪3 3井台Ø开开发发井井::5 5口口利利用用新新清清溪溪1 1、、清溪清溪3 3井新钻井井新钻井3 3口七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计一开:一开:Φ406.4mm×Φ339.7mm×600.64m 上沙溪庙上沙溪庙导管:导管:Φ508mm×15.16m二开:二开:Φ316.5mm×Φ273.1mm×3067.79m 封须家河封须家河三开:三开:Φ241.3mm×Φ193.7mm×2913.96~4260.97 飞四段飞四段清清清清溪溪溪溪1 1井井井井四开四开Φ165.1mm×4285.38m 清清清清溪溪溪溪1 1井井井井嘉陵江组,发生多次严重漏失,漏失嘉陵江组,发生多次严重漏失,漏失总量达总量达1782m m3 34285.38m((飞三段),发生溢流,处理飞三段),发生溢流,处理溢流过程中地层漏失,造成更大的溢流,溢流过程中地层漏失,造成更大的溢流,经三次压井成功封井经三次压井成功封井3640m~~3740m,,须家河组,漏失须家河组,漏失5m3七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 清溪正钻井清溪正钻井Φ508mm×66.95m (已下已下)上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×1451.50m ((已下)下沙溪庙已下)下沙溪庙Φ311.2mm×Φ273.1mm×3750m 嘉二顶嘉二顶(目前(目前2037m2037m)) Φ241.3mm×Φ193.7mm×4238m 飞四顶飞四顶Φ165.1mm×Φ146.1mm×4088~~4429m 长兴组长兴组Φ508mm×204.2m (已下已下) 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×2705m 自流井(目前自流井(目前1322m,,出水)出水)Φ311.2mm×Φ273.1mm×4130m 嘉嘉二顶二顶Φ241.3mm×Φ193.7mm×4585m 飞四顶飞四顶Φ165.1mm×Φ146.1mm×5535~~4772m 飞三段飞三段Φ508mm×202.75m (已下已下) 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×2430m 自流井自流井((目前目前560m560m)) Φ311.2mm×Φ273.1mm×3775m 嘉二顶嘉二顶Φ241.3mm×Φ193.7mm×4228m 飞四顶飞四顶Φ165.1mm×Φ146.1mm×4090~~4427m 飞三段飞三段 Ø沙溪庙组、自流井组地层砂、泥层频繁交互,并存在有砾石和石英沙溪庙组、自流井组地层砂、泥层频繁交互,并存在有砾石和石英团块,跳钻现象严重,钻具磨损和疲劳损伤严重,易发生钻具事故。

团块,跳钻现象严重,钻具磨损和疲劳损伤严重,易发生钻具事故Ø须家河组地层施工难度大,蹩跳钻现象严重,可钻性差须家河组地层施工难度大,蹩跳钻现象严重,可钻性差Ø嘉五、嘉四段地层漏失严重嘉五、嘉四段地层漏失严重Ø清溪清溪1 1井嘉二段发现多段气显示,而且在显示层段容易发生井漏多井嘉二段发现多段气显示,而且在显示层段容易发生井漏多次堵漏后采取较低的钻井液密度继续钻至飞仙关四段次堵漏后采取较低的钻井液密度继续钻至飞仙关四段4261.77m4261.77m,,钻钻进及起下钻后效严重进及起下钻后效严重Ø清溪清溪1 1井在飞仙关组上部钻遇裂缝性、裂缝井在飞仙关组上部钻遇裂缝性、裂缝——孔隙型高压气藏,孔隙型高压气藏,压力压力系数系数1.891.89左右,左右,气层压力高;地层裂缝孔隙发育好,极易发生漏失,气层压力高;地层裂缝孔隙发育好,极易发生漏失,井喷和喷漏同存的现象井喷和喷漏同存的现象 施工难点:施工难点:七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 井身结构设计思路:井身结构设计思路:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管设设计计下下深深100m100m,,建建立立钻钻井井液液循循环环,,坐坐入入基基岩岩10m10m,,为为一一开开实施气体钻井提供条件。

实施气体钻井提供条件Ü侏侏罗罗系系陆陆相相地地层层岩岩性性以以砂砂岩岩与与泥泥岩岩互互层层为为主主,,地地层层软软硬硬交交错错,,砂砂岩岩可可钻钻性性低低,,泥泥岩岩易易坍坍塌塌,,可可能能潜潜在在地地层层应应力力变变化化、、地地层层不不稳稳定定等等复复杂杂情情况况表层套管封隔上部不稳定易垮层段,建立井口,安装防喷器表层套管封隔上部不稳定易垮层段,建立井口,安装防喷器Ü对对邻邻井井实实钻钻情情况况分分析析可可看看出出,,邻邻近近的的普普光光构构造造部部分分区区域域须须家家河河组组地地层层存存在在异异常常高高压压( (普普光光4 4井井须须家家河河组组3579.683579.68~~3853.35m3853.35m井井段段中中途途测测试试压压力力系系数数1.55)1.55),,清清溪溪1 1井井钻钻须须家家河河组组地地层层时时,,掉掉块块较较多多雷雷口口坡坡组组、、嘉嘉陵陵江江组组地地层层承承压压能能力力低低、、易易漏漏,,清清溪溪1 1井井钻钻嘉嘉陵陵江江组组地地层层时时,,发发生生多多次次漏漏失失为为实实现现钻钻井井的的安安全全和和快快速速高高效效,,钻钻至至嘉嘉二二顶顶部部下下入入技技术术套套管管,,封封隔隔嘉嘉三三段及以上不稳定地层,尤其是嘉五段及以上不稳定地层,尤其是嘉五- -嘉四段漏层。

嘉四段漏层 七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 Ü清清溪溪1 1井井在在嘉嘉陵陵江江组组二二段段遇遇高高压压,,压压力力系系数数约约为为1.501.50,,在在飞飞仙仙关关组组四四段段发发生生溢溢流流放放喷喷,,压压力力系系数数约约为为1.801.80~~1.851.85,,飞飞仙仙关关气气层层属属高高压压气气层层,,为为防防止止下下喷喷上上漏漏事事故故发发生生,,进进入入高高压压气气层层前前应应将将上上部部地地层层封封固固因因此此,,三三开开采采用用Φ193.7mmΦ193.7mm套套管管下下至至飞飞仙仙关关组组地地层层顶顶部部( (先先悬悬挂挂、、后后回回接接) ),,然然后后四四开开采用采用Φ165.1mmΦ165.1mm钻头钻进,下入钻头钻进,下入Φ139.7mmΦ139.7mm套管完井套管完井 七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mm Φ660.4mm×Φ508mm 一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mmΦ444.5mm×Φ339.7mm二开:二开:Φ3Φ31111. .2 2mmmm×Φ273.1mm×Φ273.1mm四开:四开:Φ165.1mm×Φ139.7mmΦ165.1mm×Φ139.7mm尾管尾管定定定定向向向向井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面三开:三开:ΦΦ241241. .3 3mm×Φmm×Φ19193.3.7 7mmmm七、清溪区块井身结构设计七、清溪区块井身结构设计 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 Ø完钻井完钻井1 1口:口:老君老君3 3Ø正钻井正钻井2 2口:口:老君老君1 1、、2 2井井 钻井情况:钻井情况:井位部置:井位部置:Ø钻钻井井平平台台::1 1个个。

利利用用老老君君1 1井台Ø开开发发井井::4 4口口利利用用老老君君1 1、、老老2 2君井,新钻君井,新钻井井2 2口八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 一开:一开:Φ444.5mm×Φ339.7mm×404.32m 上沙溪庙上沙溪庙导管:导管:Φ529mm×15.39m二开:二开:Φ316.5mm×Φ273.1mm×3046.16m 封须家河封须家河三开:三开:Φ241.3mm×5567m老老老老君君君君3 3井井井井八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 老君老君老君老君3 3井复杂情况:井复杂情况:井复杂情况:井复杂情况:Ø钻至钻至井深井深83m83m发生井漏发生井漏,钻井液从大鼠洞窜漏,后逐步扩大到底座基,钻井液从大鼠洞窜漏,后逐步扩大到底座基础周围井架底座基础从右后到左前出现一条础周围井架底座基础从右后到左前出现一条1 1~~3mm3mm宽长裂缝,大量宽长裂缝,大量的窜漏导致钻井液无法正常携砂的窜漏导致钻井液无法正常携砂一开共漏失钻井液一开共漏失钻井液182.45m182.45m3 3,,钻井钻井液密度液密度1.061.06~~1.08g/cm1.08g/cm3 3,,地层:上沙溪庙组。

地层:上沙溪庙组 Ø空气钻进空气钻进至井深至井深1745m1745m发生断钻具事故发生断钻具事故Ø在在井段井段3304m3304m~~3669m3669m、、3910m3910m~~4243m4243m及及4523m4523m~~4785m4785m钻遇盐膏层,在钻遇盐膏层,在盐膏层段起下钻过程中频繁出现遇阻,遇卡现象盐膏层段起下钻过程中频繁出现遇阻,遇卡现象 Ø在在井深井深5542.42m5542.42m上提单根时遇卡,下放转盘扭矩为上提单根时遇卡,下放转盘扭矩为34 34 kN.mkN.m,,无法转无法转动,经反复上下活动、转动钻具无效卡点深度为雷口坡组动,经反复上下活动、转动钻具无效卡点深度为雷口坡组35003500~~3600m3600m((该井段存在大段盐膏层该井段存在大段盐膏层) 八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 老君钻井情况老君钻井情况Φ508mm×56.53m((已下)已下) 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×811.97m(已下已下) 上沙溪庙上沙溪庙Φ316.5mm×Φ273.1mm×3320m 封须家河组封须家河组Φ241.3mm×Φ193.7mm×5480m 飞四飞四Φ165.1mm×Φ146.1.mm×((5280-6217))m 龙潭组龙潭组Φ508mm×15.3m 上沙溪庙上沙溪庙Φ444.5mm×Φ339.7mm×750.91m 上沙溪庙上沙溪庙Φ311.2mm×Φ273.1mm×3426.10m 封须家河组封须家河组Φ241.3mm×Φ193.7mm×6147.89m 长兴组长兴组目前侧钻井深目前侧钻井深6232m八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 井身结构设计思路:井身结构设计思路:ÜΦ508mmΦ508mm导导管管设设计计下下深深50m50m,,建建立立钻钻井井液液循循环环,,原原则则上上坐坐入入基基岩岩10m10m,,为为一一开开实实施气体钻井提供条件。

施气体钻井提供条件Ü老老君君气气藏藏开开孔孔地地层层不不稳稳定定,,易易漏漏、、易易坍坍塌塌,,表表层层套套管管必必须须封封隔隔上上部部不不稳稳定定易易垮层段,建立井口,安装防喷器垮层段,建立井口,安装防喷器表层套管下深暂定为表层套管下深暂定为700700~~1000m1000mÜ侏侏罗罗系系陆陆相相地地层层岩岩性性以以砂砂岩岩与与泥泥岩岩互互层层为为主主,,地地层层软软硬硬交交错错,,砂砂岩岩可可钻钻性性差差,,泥泥岩岩易易坍坍塌塌,,可可能能潜潜在在地地层层应应力力变变化化、、地地层层不不稳稳定定等等复复杂杂情情况况自自邻邻近近普普光光构构造造实实钻钻情情况况分分析析,,须须家家河河组组四四段段、、二二段段普普遍遍发发育育高高压压气气层层,,为为非非主主要要产产层层,,储储量量小小,,而而飞飞仙仙关关组组、、长长兴兴组组为为本本井井主主要要目目的的层层,,为为保保证证在在下下部部主主要要目目的的层层钻钻进进中中使使用用较较低低密密度度钻钻井井液液,,实实现现对对产产层层的的保保护护和和钻钻井井的的安安全全和和快快速速高高效效,,应应下下入入技术套管,将须家河组及以上陆相地层封固,技术套管,将须家河组及以上陆相地层封固,下深暂定为下深暂定为30003000~~4500m4500m。

Ü三三叠叠系系下下统统及及二二叠叠系系上上统统为为本本井井的的主主要要目目的的层层段段,,三三开开钻钻进进至至设设计计井井深深,,根根据单井配产及采气工程的要求,下入据单井配产及采气工程的要求,下入Φ177.8mmΦ177.8mm生产套管生产套管 八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 导管:导管:Φ660.4mm×Φ508mm×50m Φ660.4mm×Φ508mm×50m 一开:一开:Φ444.5mm×Φ346.1mm×900mΦ444.5mm×Φ346.1mm×900m二开:二开:Φ320.0mm×Φ273.1mmΦ320.0mm×Φ273.1mm×4500m×4500m三开:三开:Φ241.3mm×Φ177.8mmΦ241.3mm×Φ177.8mm水水水水平平平平井井井井井井井井身身身身结结结结构构构构设设设设计计计计水泥浆返至地面水泥浆返至地面八、老君区块井身结构设计八、老君区块井身结构设计 Ø井身结构设计国内外现状Ø井身结构设计方法Ø普光主体井身结构设计Ø大湾区块井身结构设计Ø毛坝区块井身结构设计Ø双庙区块井身结构设计Ø清溪区块井身结构设计Ø老君区块井身结构设计Ø通南巴区块井身结构设计目录 九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 其他区域压力低其他区域压力低高压高压常压地地层层压压力力系系统统异常高压异常高压 地层压力系统地层压力系统 河坝河坝1 1井嘉二段酸化测试试气成果表井嘉二段酸化测试试气成果表产层中部中部井深井深(m)井底流井底流压(MPa)地地层压力力(MPa)地地压系数系数地地层温度温度(℃℃)地温地温梯度梯度449316.68 95.092.161082.108.54 地层压力系统地层压力系统稳定定时间(h)井底流井底流压(MPa)井口油井口油压(MPa)地地层压力力(MPa)地地压系数系数地地层温度温度(℃℃)419.087.3111.112.28132420.459.15424.4713.71河坝河坝1井飞三段试气成果表井飞三段试气成果表 主要技术难点主要技术难点1.1.目的目的层多多,地,地层压力高力高,且分属不同的压力系统,且分属不同的压力系统 以以下下二二叠叠统统长长兴兴组组、、三三叠叠统统飞飞仙仙关关组组、、上上三三叠叠统统嘉嘉陵陵江江组组为为主主要目的层,兼探上三叠统须家河组、下侏罗统自流井组。

要目的层,兼探上三叠统须家河组、下侏罗统自流井组 飞三段属裂缝性储层,地层压力系数高达2.28,但漏失压力较低,在钻井过程中,漏、喷同存,钻井液密度调整窗口窄 九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 2.2.地层漏失地层漏失 由于其地质层位较为古老,防漏和堵漏工作贯穿于整个钻井施工过程低压层漏层以孔隙性渗漏与微裂缝漏失为主,主要目的层既为高压储层同时又为漏层,钻井液密度安全窗口极窄,海相碳酸盐岩地层常见于垂直型、大倾角型裂缝漏失、孔隙漏失和溶洞漏失等地层漏失次数密度g/cm3井号J2s21.14HB111.2621.2HB231.30J1z41.47 ~1.52HB131.35 ~1.41HB2T3x61.55 ~1.63HB121.42HB2T2l21.74HB122.05HB2T1f82.20 ~2.39HB1九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 3.3.陆相地层硬,可钻性低陆相地层硬,可钻性低 其地层特点是砂泥岩互层,软硬变化大;泥岩易水化剥蚀掉块,易塌;砂岩多为硅质胶结,岩性致密,硬度大,研磨性强;地层可钻性极差,钻头型号可选性很小。

河坝1井共使用钻头111只,平均机械钻速仅为0.617m/h九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 4.4.储层含腐蚀性流体储层含腐蚀性流体河坝河坝1井嘉二段酸化测试气样分析成果表井嘉二段酸化测试气样分析成果表样品品相相对密度密度CH4(%%)CO2(PPm)H2S (PPm)气气样10.687097.89102006500气气样20.686997.92102006500河坝河坝1井飞三段气样分析成果表井飞三段气样分析成果表 样品品相相对密度密度CH4 (%%)CO2(PPm)H2S(PPm)气气样10.571595.7317000气气样20.571995.6721000九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 5.5.通南巴地区的复杂地质条件通南巴地区的复杂地质条件 主主要要储储层层埋埋藏藏深深、、气气层层压压力力高高、、喷喷漏漏共共存存且且富富含含H H2 2S S 、、地地层层研研磨磨性性强强、、可可钻钻性性差差,,各各种种钻钻井井难难点点在在该该地地区区集集中中出出现现,,井井身身结结构构设设计计因因受受目目前前钻钻井井工工艺艺水水平平的的限限制制难难以以完完全全兼兼顾顾,,无无法法满满足足快快速速安安全全钻井的需要。

钻井的需要九、通南巴区块井身结构设计九、通南巴区块井身结构设计 河坝河坝1 1井实钻情况井实钻情况自流井中部飞仙关四段河坝1设计井身结构河坝1实钻井身结构 河坝河坝1 1井实钻情况井实钻情况自流井中部飞仙关四段河坝1设计井身结构河坝1实钻井身结构二开钻进使用φ444.5mm钻头,大尺寸钻头可选择型号少,破岩面积大,同时,地层倾角大、岩性变化频繁,井壁垮塌掉块非常严重,井下清洁困难,不得不提前下入了套管,只封至下沙溪庙组地层中部,没有完全实现封固目的二二开开钻钻进进使使用用φ444.5mmφ444.5mm钻钻头头,,大大尺尺寸寸钻钻头头可可选选择择型型号号少少,,破破岩岩面面积积大大,,同同时时,,地地层层倾倾角角大大、、岩岩性性变变化化频频繁繁,,井井壁壁垮垮塌塌掉掉块块非非常常严严重重,,井井下下清清洁洁困困难难,,不不得得不不提提前前下下入入了了套套管管,,只只封封至至下下沙沙溪溪庙庙组组地地层层中中部部,,没没有有完完全全实实现现封封固固目目的 河坝河坝1 1井实钻情况井实钻情况自流井中部飞仙关四段河坝1设计井身结构河坝1实钻井身结构由由于于第第一一层技技术套套管管的的提提前前下下入入,,使使上上部部承承压能能力力较低低的的地地层暴暴露露于于三三开开裸裸眼眼井井段段,,考考虑嘉嘉二二段段可可能能出出现高高压气气层,,而而上上部部地地层出出现多多次次井井漏漏,,做做承承压实验地地层承承压能能力力不不能能满足足密密度度2.00g/cm2.00g/cm3 3的的要要求求,,提提前前于于井井深深4335.92m4335.92m((地地层为嘉嘉陵陵江江组三三段段底底部部))下下入入了了第第二二层技技术套套管管((原原设计5020.00m5020.00m下下技技套套)),,封封固固了了须家家河河、、雷雷口口坡坡及及嘉嘉陵陵江江组三三段段承承压能能力力低的非主要目的低的非主要目的层。

河坝河坝1 1井实钻情况井实钻情况自流井中部飞仙关四段河坝1设计井身结构河坝1实钻井身结构四四开开钻钻进进过过程程中中揭揭示示了了嘉嘉陵陵江江二二段段和和飞飞三三关关组组三三段段两两个个高高压压气气层层钻钻进进至至井井深深4840.06m4840.06m,,地地层层为为飞飞仙仙关关四四段段底底部部根根据据邻邻井井资资料料和和设设计计飞飞仙仙关关三三段段为为低低压压高高产产气气层层,,而而嘉嘉陵陵江江组组二二段段钻钻进进时时钻钻井井液液密密度度为为2.14g/cm2.14g/cm3 3,,如如果果使使用用密密度度为为2.14g/cm2.14g/cm3 3钻钻井井液液继继续续钻钻进进下下部部地地层层,,特特别别是是裂裂缝缝比比较较发发育育的的飞飞仙仙关关三三段段、、上上二二叠叠统统长长兴兴组组、、石石碳碳系系黄黄龙龙组组等等目目的的地地层层可可能能会会存存在在大大型型漏漏失失,,继继而而会会导导致致““上上喷喷下下漏漏””的的恶恶性性事事故故因因此此,,引引进进ABLABL膨膨胀胀筛筛管管封封隔隔技技术术封封隔隔嘉嘉陵陵组组高高压压气气层层,,对对相相应应井井段段扩扩孔孔后后,,下下入入ABLABL膨膨胀胀筛筛管管封封固固井井段段4462.694462.69~~4533.22m4533.22m。

设计井深:6100m完钻井深:6130m目的层:志留系龙马溪组机械钻速:0.62m/h建井周期:1321d钻井周期:1212d钻机台月:42.75mon钻机月速:143.40m/mon河坝河坝1 1井实钻情况井实钻情况 整个钻探过程,井漏24次,共漏泥浆1855.76m3;嘉陵江组二段和飞仙关组三段钻遇高压气层发生溢流压井2次 Φ444.5mm井眼断钻具事故4次,卡钻 5次; Φ215.9mm井眼卡钻1次; Φ165.1mm井眼卡钻1次,井下事故损失时间129d 龙岗1井实钻井身结构339.7*790.47244.5*3587.90须五顶部177.8*5860.50飞四底149.2*6530.00508*102实施空气钻井至井深4243m(进入雷口坡组地层103m)完钻层位长兴组 1.401.25 川川巴巴8888井井实实钻钻情情况况开次开次钻头直径(钻头直径(mmmm))钻深(钻深(m m))套管直径(套管直径(mmmm))套管下深(套管下深(m m))导管导管700.00700.00一开一开444.5444.5946.00946.00339.7339.7936.39(936.39(上沙上上沙上) )二开二开311.1311.13675.003675.00244.5244.53671.50(3671.50(须顶须顶) )三开三开215.9215.95345.005345.00①①开钻日期:开钻日期:19871987年年1111年年8 8日日②②停钻日期:停钻日期:19901990年年3 3月月2424日日③③复钻日期:复钻日期:19921992年年7 7月月1616日日④④完钻日期:完钻日期:19921992年年1212月月2323日日⑤⑤封井日期:封井日期:19931993年年1 1月月2424日日⑥⑥建井周期:建井周期:34.334.3台月台月⑦⑦设计井深:设计井深:5230m,5230m,完井井深完井井深5345m5345m⑧⑧完钻层位:嘉陵江组一段完钻层位:嘉陵江组一段⑨⑨平均机械钻速:平均机械钻速:0.782m/h0.782m/h,,纯钻时效:纯钻时效: 27.7%27.7%。

⑩⑩使用:牙轮钻头使用:牙轮钻头135135只,取心钻头只,取心钻头7 7只只 川巴川巴8888井井漏、卡钻数据井井漏、卡钻数据井井斜斜::井井深深1702.34m1702.34m,,井井斜斜 达达 到到 9.30°9.30°(( 井井 深深1530m1530m))最最终终填填井井纠纠斜斜,,损失时间损失时间10.3110.31台月键键槽槽卡卡钻钻::填填井井纠纠斜斜过过程程中中于于井井段段10471047~~1247m1247m形形成成严严重重键键槽槽,,卡卡钻钻后后导导致致第第二次侧钻纠斜二次侧钻纠斜牙牙轮轮落落井井事事故故::钻钻至至须须家家河河组组井井深深3798.89m3798.89m,,川川石石XHP3XHP3钻钻头头三三牙牙轮轮落落井井,,磨磨鞋磨铣后打捞鞋磨铣后打捞 河坝河坝2 2井钻井情况井钻井情况 钻钻井井过过程程中中沙沙溪溪庙庙组组地地层层发发生生井井漏漏4次次、、自自流流井井组组发发生生井井漏漏2次次、、须须加加河河组组地地层层发发生生井井漏漏2次次、、雷雷口口坡坡组组地地层层正正常常钻钻进进发发生生井井漏漏2次次 钻钻至至井井深深4508.57m时时,,根根据据地地质质预预测测即即将将钻钻开开嘉嘉陵陵江江二二段段高高压压气气层层((预预计计嘉嘉二二段段高高压压气气层层位位于于井井深深4630m左左右右)),,在在进进入入嘉嘉二二段段以以前前采采取取分分段段下下钻钻至至井井底底进进行行全全井井承承压压堵堵漏漏,,共共发发生生井井漏漏2 2次次。

最最终终将将地地层层承承压压能能力力提高至提高至2.15g/cm2.15g/cm3 3 河坝河坝2 2井井漏数据井井漏数据 高压高压常压常压异常高压异常高压4400~51501700~2700可钻性差可钻性差易易漏漏失失套管程序套管程序易易漏漏失失易易漏漏失失可钻性差可钻性差通通南南巴巴地地区区各各层层套套管管下下深深分分析析 4400~51501700~2700套管尺寸选套管尺寸选择是关键择是关键套管程序套管程序有利于下部有利于下部施工施工套管尺寸小套管尺寸小能否钻达?能否钻达?保证一定深度,套保证一定深度,套管强度不够不能管强度不够不能实施气体钻井实施气体钻井套管尺寸大套管尺寸大有利于上部有利于上部施工施工下部施工困下部施工困难难通通南南巴巴地地区区各各层层套套管管尺尺寸寸分分析析 高压高压常压常压异常高压异常高压通通南南巴巴地地区区现现行行井井身身结结构构分分析析4400~5150可钻性差可钻性差易易漏漏失失套管程序套管程序易易漏漏失失易易漏漏失失可钻性差可钻性差易易漏漏失失高高压压500~2000 高压高压常压常压异常高压异常高压4400~5150可钻性差可钻性差易易漏漏失失套管程序套管程序易易漏漏失失易易漏漏失失可钻性差可钻性差国国国国外外外外常常常常用用用用井井井井身身身身结结结结构构构构适适适适应应应应性性性性分分分分析析析析244.5298.5406.4508193.7146.1优点:优点:实现复杂层位的专封。

实现复杂层位的专封缺点:缺点:大多开次为小间隙固大多开次为小间隙固 井过深,套管抗挤不够,须加河无法实过深,套管抗挤不够,须加河无法实施气体钻井,且钻井困难;过浅增加施气体钻井,且钻井困难;过浅增加下一开次下套管和固井的难度下一开次下套管和固井的难度 井身结构方案井身结构方案1 1 若雷口坡组埋藏深, φ273.1mm套管可封过雷口坡组进入嘉陵江五段100m从河坝1和河坝2井的实钻资料分析,嘉陵江地层承压能力较高 优点:优点: ①上部地层可安全使用气体钻井方式,钻井速度快 ②技术套管直接下在嘉陵江二段高压层顶部,为打开高压储层提供了良好的井眼条件 ③在现行井身结构基础上局部改进,钻井工具配套缺点:缺点: ①二开井段长,陆相地层易漏失,且须加河以下地层与上部井段地层压力有差异,需要采用随钻堵漏等工艺技术 ②φ271.3mm套管性能有限,在钻井过程中若发生井涌等复杂情况井控能力有限 ③φ355.6mm套管不抗硫;Φ193.7mm套管必须回接到井口井身结构方案井身结构方案1 1评价分析评价分析 井身结构方案井身结构方案2 2井身结构方案井身结构方案2 2套管强度数据套管强度数据 优点优点: ①上部地层可采用气体钻井方式,钻井速度快。

② φ250.83mm、φ244.5mm技术套管下入足够深,且套管强度数据比φ273.1mm套管有显著提高,为打开高压储层提供了良好的井眼条件,有利于井控安全缺点:缺点: ①二开井段较长,陆相地层易漏失,且须加河以下地层与上部井段地层压力有差异,需要采用随钻堵漏等工艺技术 ②φ193.7mm无接箍套管、φ355.6mm套管货源需要进一步落实,且该规格套管不抗硫 井身结构方案井身结构方案2 2评价分析评价分析 井身结构方案井身结构方案3 3井身结构方案井身结构方案3 3套管强度数据套管强度数据 优点优点: ①各复杂层段专打专封,有利于井下安全 ②一开、二开、三开可采用气体钻井方式,有利于提高钻井速度缺点:缺点: ①各层套管虽然隶属API系列,但不常用,需要进一步落实货源、各开次钻头需专门定做 ②配套工具改制工作量大 ③最后两层油层尾管与井眼属小间隙配合 井身结构方案井身结构方案3 3评价分析评价分析 井身结构方案井身结构方案4 4 φ508mm导管100~150m左右封过表层水;φ406.4mm表层下深700m左右;Φ323.85mm套管2500m原则封过沙溪庙组地层;φ244.5mm套管可封至嘉陵江三段;深度在4500m~5200m左右;Φ193.7mm套管原则封过飞仙关四段。

优点:优点: ①各复杂层段专打专封,有利于井下安全 ②一开、二开、三开可采用气体钻井方式,有利于提高钻井速度 缺点:缺点: ①Φ323.85mm套管属非API系列,需要专门定货,要求抗硫且通径大于292.1mm、抗挤强度要满足下一开次气体钻井的需要,Φ 292.1mm钻头需专门定做 ②Φ193.7mm直联式套管与Φ215.9mm井眼属小间隙配合,需要扩孔技术支持,扩孔井段相对较短,从川东北地区已实施的扩孔实践分析,部分短井段的钻后扩孔可以达到相对较好的效果,即使无法实现全井段的扩孔,因裸眼井段相对较短,局部扩孔后,采用无接箍套管,固井质量也可以得到保障井身结构方案井身结构方案4 4评价分析评价分析 井身结构方案井身结构方案5 5(膨胀管)(膨胀管)膨胀管技术指标膨胀管技术指标 膨胀管方案是对常规井身结构设计方案的补充和完善,具体到通南巴地区,主要是针对层位埋藏深,或者技术套管因地质因素或其它原因不能封过相应的层位时采用优点:优点: ①能够保持较大的井眼尺寸 ②实现复杂层段(特别是低压层)的封隔,有利于下一开次的施工安全缺点:缺点: ①随钻扩孔技术是影响到本方案的主要因素,是否适用于本地区地层尚在研究过程中。

②膨胀管抗内压、抗外挤强度均较低,施工过程中必须防止发生严重气浸,避免在膨胀管井段产生过大的压差 井身结构方案井身结构方案5 5评价分析评价分析 认识与建议认识与建议1.1.认识认识: ①川东北地区特别是通南巴区域地质环境异常复杂,各种钻井难点在该地区集中出现,目前的工艺技术水平和管材条件,使井身结构设计难以完全兼顾,在多因素共同影响下,在不同的钻井阶段只能做不同的取舍而形成不同的方案 ②在目前工艺技术条件下,以φ273.1mm套管为基础的井身结构在一定程度上为川东北地区复杂地质条件下的钻井施工提供了解决方案,对于嘉陵江三段浅于4800m的井应用井身结构方案1 ③对于地质环境清楚,在φ193.7mm无接箍套管货源落实、扩眼技术成熟的基础上推广应用井身结构方案2 ④若嘉陵江三段埋藏深,在落实φ323.85mm套管、φ193.7mm无接箍套管货源的基础上推广应用井身结构方案4 认识与建议认识与建议2.2.建议:建议: ①地层压力是井身结构优化设计的基础,建议加大地层压力检测、预测的研究力度,为优化井身结构提供技术支持 ②通南巴地区在目前工艺技术条件下,常规井身结构优化的空间非常有限,随钻扩孔工艺和膨胀管技术是实施非常规井身结构的有效手段,建议加快上述两项技术的适应性研究。

③φ323.85mm套管系列,在不增加套管层次的基础上可以增加φ244.5mm套管的下深,能够初步解决深层2个不同压力层系的钻探问题,φ323.85mm套管属非API系列,建议尽快研制该系列套管 2.2.建议:建议: ④气体钻井是实现陆相地层快速钻井的有效手段,建议加强浅层水和地层水分布规律的研究并提供相关数据,这样在井身结构设计时可统筹考虑,最大限度地应用气体钻井技术,提高钻井速度 ⑤ ⑤ φ339.7mm φ339.7mm 套套管管的的强强度度和和壁壁厚厚影影响响下下一一开开次次井井眼眼尺尺寸寸和和钻钻井井方方式式的的选选择择,,建建议议进进行行φ355.6mm φ355.6mm 套套管管的的调调研研与与引引入入,,使使用用φ320mmφ320mm±±钻头,便于钻头,便于φ273.1mmφ273.1mm套管的顺利下入和固井质量的保障套管的顺利下入和固井质量的保障认识与建议认识与建议 谢谢!敬请提出宝贵意见! 。

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