四川页岩气阳1井、宝1井钻井工程方案设计.ppt.ppt

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1、滇黔桂地区页岩气示范区阳1井、宝1井钻井工程方案设计,2011年6月,昭101,昭103,昭104,昭105,阳1井,宝1井,一、钻井工程风险与难点分析,67.5Km,61.1Km,41.8Km,一、钻井工程风险与难点分析,一、钻井工程风险与难点分析,完钻井深：1806.97m钻井周期：96天，其中非生产时间11.5天（处理井漏4.64天，处理套管脱扣事故4.75天）平均机械钻速：1.31m/h。共使用牙轮钻头18只，平均单只钻头进尺100m。,昭101井,一、钻井工程风险与难点分析,完钻井深：2685m钻井周期：121天，其中非生产时间11.07天（组织停工5.17天，掉牙轮事故2.9天，修

2、理2.91天）平均机械钻速：1.42m/h。PDC：2只，PDC进尺414m，占总进尺15.45%，平均机械钻速1.85m/h牙轮钻头：30只，平均机械钻速1.39m/h，平均单只进尺76m。,昭103井,一、钻井工程风险与难点分析,完钻井深：2118m钻井周期：99.56天，其中非生产时间43.73天（处理井漏）平均机械钻速：3.25m/h。PDC：4只，PDC进尺806.99m，P占总进尺38.11%，平均机械钻速6.02m/h。牙轮钻头 14只，平均机械钻速：2.47m/h。,昭104井,主要复杂情况是井漏。,井漏统计表,一、钻井工程风险与难点分析,一、钻井工程风险与难点分析,1、碳酸盐

3、岩地层可能发育溶蚀孔洞和裂缝，井漏风险大。,一、钻井工程风险与难点分析,没有规律,1、碳酸盐岩地层可能发育溶蚀孔洞和裂缝，井漏风险大。,一、钻井工程风险与难点分析,1、碳酸盐岩地层可能发育溶蚀孔洞和裂缝，井漏风险大。,昭104,没有规律,2、存在井斜风险。,昭103井地层井斜控制较难，被迫采用MWD+单弯螺杆随钻跟踪纠斜的钻井方式，全井进行7次降斜作业，更换不同类型钻具组合23套，最大井斜角仍达7.59。昭101井三开自1080m采用三扶正器钟摆钻具组合，1400m后增斜严重，1800m电测井斜角达11.96。,一、钻井工程风险与难点分析,阳1井、宝1井属于区域探井，目前资料有限，是否井斜，难

4、以确定。,一、钻井工程风险与难点分析,3、勘探程度低，钻井施工未知因素较多。钻井地质特点的不确定性。两个构造均未进行过钻探，目的层跨度大，地质分层厚度、地层压力以及是否存在断层、是否存在易漏地层和其它类型复杂层段，目前尚不能确定，有待于通过钻探来证实。安全风险。该区距四川威远气田较近。威远地区震旦系气藏普遍含硫，两个构造是否存在H2S以及含量等，尚不能确定，存在安全风险。,一、钻井工程风险与难点分析,二、钻井工程方案建议-井身结构,昭101,昭103,昭104,邻井井身结构,寒武系下统,寒武系上统,志留系,威201,阳1井预测压力系数剖面,二、钻井工程方案建议-井身结构,宝1井预测压力系数剖面

5、,二维地震资料预测：压力系数1.051.09,二维地震资料预测：压力系数1.021.29,二、钻井工程方案建议-井身结构,阳1井设计井身结构,二、钻井工程方案建议-井身结构,一开：26Bit，2050m,安装井口，为气体钻井创造条件二开：16Bit，133/8400m过不整合面30-50m下入，封漏层三开：121/4Bit，95/83210m实施欠平衡钻井，探明3个兼探层四开：81/2Bit，51/2尾管，主要目的层专层专打备用：6Bit，41/2尾管，,二、钻井工程方案建议-井身结构,宝1井设计井身结构,二、钻井工程方案建议-井身结构,一开：16Bit，133/8300m封上部疏松、出水、易

6、漏层二开：121/4Bit，95/83350m实施欠平衡钻井，探明3个兼探层三开：81/2Bit，51/2尾管，主要目的层专层专打备用：6Bit，41/2尾管，,二、钻井工程方案建议-钻井方式,对该井气体、欠平衡钻井可行性进行论证：1、西南地区碳酸盐岩地层井漏问题普遍存在，气体和欠平衡钻井是解决井漏、钻井提速成熟的、最有效的方法。四川威远威201-H井应用气体和充气钻井技术较好解决了上部地层井漏问题。2、云南昭通示范区属于正常压力系统，压力系数低于1.2，压力特征满足气体、欠平衡钻井条件；地层主要以碳酸盐岩和页岩为主，无异常地应力和构造运动破碎带，地层稳定、地应力分布正常，已完成邻井无明显井壁

7、坍塌问题，具备试验条件。3、两口井上钻时间错开，便于欠平衡设备的生产组织和协调。,二、钻井工程方案建议-钻井方式,二开：空气，出水，影响时转为充气,三开：空气，出水，影响时转为充气 气测异常，转为充气,四开：充氮气 如含硫转为液相近平衡,二、钻井工程方案建议-钻井方式,一开：无固相,二开：空气，出水，影响时转为充气 气测异常，转为充气,三开：充氮气 如含硫转为液相近平衡,1、钻井液方案设计时应参考邻井情况，选用强抑制性聚磺防塌体系。,昭101井、昭103井应用普通防塌聚合物钻井液，地层扩径严重。昭101井：全井扩径井段占测量井段48.8%，扩径段平均井径为32.66%；昭103井：在清虚洞组底

8、部平均井径扩大率32.33%。,二、钻井工程方案建议-钻井液,昭104井：三开使用强抑制聚磺防塌钻井液体系，井眼质量较好，平均井径扩大率为仅3.68%。最大井径扩大率为只有15.3%。,1、钻井液方案设计时应参考邻井情况，选用强抑制性聚磺防塌体系。,二、钻井工程方案建议-钻井液,2、方案中应预测地温梯度和地层流体矿化度，为处理剂优选以及维护处理措施的制定提供依据。3、泥页岩地层的井壁稳定，主要靠增强钻井液封堵抑制性实现，目前封堵性最好的材料是沥青类产品。建议录井使用定量荧光分析仪，放宽对钻井液材料荧光限制。同时，应增加石墨类产品，以增强钻井液的封堵性和润滑性。4、两口井均承担四套层系的勘探任务

9、，方案中应强调钻至各勘探目的层前，对钻井液性能进行调整，在确保钻井液封堵抑制性的同时，将API滤失量降至5ml以内。5、为及时发现和保护储层，在强化各种防漏堵漏技术预案时，尽量选用可解堵的防漏堵漏材料。,二、钻井工程方案建议-钻井液,二、钻井工程方案建议-提速措施,钻头选型、钻井参数设计,借鉴四川威201-H1井钻头优选经验，充气或常规钻井应用PDC,二、钻井工程方案建议-提速措施,灯影组地层试验PDC钻头。针对性研究地层可钻性，借鉴四川油气田钻头优选应用经验，与钻头厂家联合攻关，开展PDC钻头个性化设计，应用PDC+螺杆复合钻井技术，提高钻井速度。应用高压喷射钻井技术 311mm及以上井眼采

10、用139.7mm钻杆，立管压力设计为20-25MPa，增大钻头压降，提高机械钻速。钻杆选择斜坡钻杆，为欠平衡钻井创造条件。,二、钻井工程方案建议-提速措施,二、钻井工程方案建议-提速措施,采用弯螺杆+MWD复合钻进技术防斜打快,弯螺杆复合钻进具有防斜效果，带MWD随钻测量，可及时进行纠斜作业，减少起下钻时间。,215mm钻头+0.75单弯螺杆复合钻进，井斜角基本控制在1以内。,三扶正器满眼刚性钻具组合，井斜角快速增加，最大11.96。,昭101井井斜图,二、钻井工程方案建议-提速措施,采用复合钻进方式，机械钻速明显提高。昭101井牛蹄塘组、昭104井蛾眉山玄武组在螺杆钻具后，钻井速度提高1.8

11、倍以上。,二、钻井工程方案建议-完井,表层套管采用内插注水泥工艺，确保表层套管固井质量。技术套管和气层套管采用平衡压力固井技术。固井前做地层承压能力试验，降低固井施工过程中井漏风险。如果目的层含硫，完井套管应采用气密封抗硫套管，确保井筒完整性，气密封套管下井过程中，应逐根进行丝扣气密封检测；下至井口的套管，水泥应返至地面。考虑到完井测试和改造等问题，建议5-1/2完井套管先挂尾管，再视情况确定回接方案。设计中明确钻完井过程中技术套管的防磨措施。,二、钻井工程方案建议-安全措施,四川威远气田震旦系地层普遍含硫，H2S最高含量达到52g/m3。钻井工程方案中应补充预防H2S预案，钻井工程设计时具体

12、细化。钻井过程中的检测 钻、完井防范措施 钻、完井管柱设计另外：按井控规定，含硫油气井、区域探井应安装剪切闸板防喷器，建议方案中完善。,三、钻井周期预测-阳1井,正常钻完井过程纯钻时效按40%计算，预计完井周期93天；取心72m，预计周期15天，不可预见因素12天。预计完井周期120天,全井平均纯钻时效32.5%。,三、钻井周期预测-宝1井,正常钻完井过程纯钻时效按40%计算，预计完井周期93天；取心72m，预计周期15天，不可预见因素12天。预计完井周期120天,全井平均纯钻时效32.5%。,先导试验探井投资大、影响大。钻井工程方案设计应进行必要的基础研究，包括：地层压力、温度系统的预测及井壁稳定性分析。岩石可钻性预测及剖面建立。钻头的个性化优选。钻井液适应性评价。施工风险控制与预案建立。不同方案的风险及经济性评价。,四、钻井工程方案基础研究建议,谢谢！,