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摘 要：随着近年来对吉林省松辽盆地深层天然气勘探力度的加大，松南地区探井数量日益增多。整个地区的机械钻速低，钻井周期长的问题依旧十分突出。通过数十口井实践证明，合理钻头选型、优化钻具结构，并选择相适应的钻井液体系仍是提高该地区钻井效率，降低钻井成本的关键。
关键词：松南地区 探井 提速 实践一、施工技术难点
一、施工技术难点地质因素
1.地质因素
在该地区探井钻井过程中，钻遇地层地质年代较多，地层岩性复杂，尤其在一些新探区尤为明显。上部地层姚家组、嫩江组易坍塌、缩径、掉块等。深部地层硬度大，可钻性差，在纵向上砂泥岩互层且存在砾石层。登娄库组地层的可钻性级值为6～10级，其中砾石层可钻性级值高达10.38 级，营城组和沙河子组的地层可钻性级值为7～9级。对于该地区深部井段，在高温高压的作用下，岩石可钻性变差，一些泥岩、泥质砂岩也由常压下的脆性向塑性或弹塑性转化，破碎这种地层特别困难[1]。
2.钻头选型
通过近年来钻井摸索，该地区深井各地层钻头选型已经比较系统，同样钻头选型技术难点也比较突出。
2.1上部一开大直径井段钻头可供选型种类少，基本都是使用国产铣齿牙轮钻头进行钻进，在使用过程中发现，该类钻头轴承部分在使用过程中容易提前损坏，导致上部地层增加起下钻次数，在腰深2井和龙深2井的施工中都曾出现此类问题。
2.2青山口组地层由于含砾石，只能选用镶齿牙轮钻头，使用过程中蹩跳严重。由于青山口组下部泉头组将使用PDC+螺杆+转盘双驱复合钻进，为防止钻头崩齿影响PDC钻头使用效果，在青山口组钻进中需要尽量缩短钻头使用时间，间接增加了起下钻辅助时间。
2.3营城组以火成岩为主，沙河子组以泥岩为主，下部夹砂砾岩，火石岭组为火山碎屑岩夹砂泥岩，深部地层地层级别都较高，可钻性极低，只能选用相适应的高级别镶齿牙轮钻头进行钻进，平均机械钻速仅有1.00m/h，国产镶齿牙轮钻头使用寿命偏低，平均使用寿命30-50h，大幅度增加起下钻时间。
3. 钻井时效
松南地区4000m以上深井平均钻井周期达到185d左右，除去各种停待时间和钻井设计外额外生产作业平均钻井周期175d左右，远大于其他工区同深度深井钻井周期。另外冬季施工深井相比夏季施工深井钻井周期也大幅度增加，主要东北地区冬季天气因素所致，寒冷天气导致辅助时间明显增多。而下部地层研磨性强，可钻性差，钻头使用寿命短，起下钻频繁，导致下部地层钻井周期远不能达到预想效果。
二、深井提速的实践分析
1. PDC+螺杆复合钻进
随着聚晶金刚石复合钻头( PDC) 的开发和发展，给井下动力钻具的应用提供了巨大的潜力，现已成为提高钻速的一项重要技术，而且PDC+螺杆钻进过程中钻压低，容易控制井斜。腰平8井二开使用PDC+螺杆复合钻进，期间优选钻井参数，仅纯钻128.75h，钻进至青山口中部，进尺1779.66m，机械钻速达到13.82m/h，创下该地区同地层同深度钻井新纪录。腰深7井在泉头组2324.22-2764.15m井段使用HC505ZX钻头配合螺杆复合钻进，机械钻速2.38m/h，机械钻速明显提高。在该地区腰平10井等多口井二开上部井段都使用PDC+螺杆复合钻进，机械钻速相比转盘钻进有大幅度提高。
2. 优化钻具结构
一开井段采用φ444.5mm三牙轮钻头配合塔式钻具组合：φ444.5mm钻头+φ241.3mmDC×4根+φ203.2mmDC×5根+φ165.10mmDC×6根+127mmDP，先小钻压20-40KN使下部钻铤进入地层，然后再逐渐加压至80KN，转速开至48rpm钻进，保证将井眼开直。二开井段钻进中先使用PDC钻头加单扶钟摆钻具组合：φ311.1mm钻头+φ241.3mmDC×3根+φ311.1mm扶正器+φ203.2mmDC×6根+φ165mmDC×6根+127mmDP采用低钻压、高转速可有效地防止井斜，换牙轮钻头改用塔式钻具组合：φ311.1mm钻头+φ241.3mmDC×3根+φ203.2mmDC×6根+φ165mmDC×18根+127mmDP，可起到良好的稳斜作用。加强测斜，做到每100米测斜一次，遇到井斜偏大加密测量，确保井身质量满足设计要求。
3. 控制钻井液性能
钻井液是钻井工程的血液，选择合适的钻井液体系，调整好钻井液性能，可以降低各类井下复杂情况的发生，这也是快速钻井的重点。
3.1针对上部第四系、第三系地层成岩性差，胶结疏松，易垮塌、扩径，易造浆，应注意提高钻井液的抑制性，合理调整钻井液的流变参数，防缩径、钻头泥包等。适当提高钻井液比重和粘切防止井壁坍塌剥落，加大加足大分子聚合物，防止粘切失控，切实做好大井眼的携岩、稳定井壁和防钻头泥包等工作。
3.2青山口組以下地层容易发生渗透性漏失，应提前准备好防漏堵漏材料。且青口山组以下地层温度逐渐升高，应注意钻井液的抗温性，适时加入抗高温材料。营城组以下为主要目的层段，必须加聚合醇非渗透，适当控制钻井液比重，以保护油气层，以防压漏地层。
4. 承压堵漏技术
松南地区地层孔隙度低，固井水泥浆比重较高，青山口组、营城组钻进过程中都不同程度的漏失。在下套管前，首先对全井眼进行承压堵漏试验。优选弹性堵漏剂和随钻堵漏剂复配使用，对易漏井段进行屏蔽暂堵，其特点是多种不同颗粒尺寸的惰性材料，具有较强的可变形性，能适用于不同类型的的漏层，解决了漏层对堵漏材料的选择效应问题，弥补了堵漏材料级配难以适应漏层的缺陷，有效地提高了堵漏成功率和堵漏效果。
三、结论与建议
1.PDC+螺杆双驱钻进技术在上部软地层予以推广，大大缩短了上部地层钻井周期。尝试在二开段泉头组、登娄库组寻找相匹配的PDC钻头，进一步提高上部地层机械效率。在下部深地层钻进寻找高研磨性钻头，延长钻头使用寿命，缩短起下钻次数。涡轮和液力冲击器等新型井下动力工具需要提高配合钻头的研磨性和使用寿命。
2.优化钻具结构，保证上部防斜打直，井眼畅通，不管塔式钻具组合还是钟摆钻具组合下部钻铤尽量采用大尺寸，增强防斜和稳斜能力。
3.固井前做好承压堵漏试验，有效封堵井下易漏失段，满足固井当量密度要求。下套管前充分循环钻井液，使钻井液性能稳定，确保能够满足下套管作业周期长的需求。
参考文献
[1]周英超，张书瑞，刘永贵.大庆外围探井钻井速度的影响因素分析[J]石油学报，2007，28（2）：113-116.
[2]陈安明，张进双，白彬珍，等.松辽盆地深井钻井技术难点和对策[J]石油钻探技术，2011，39（4）：119-122.
关键词：松南地区 探井 提速 实践一、施工技术难点
一、施工技术难点地质因素
1.地质因素
在该地区探井钻井过程中，钻遇地层地质年代较多，地层岩性复杂，尤其在一些新探区尤为明显。上部地层姚家组、嫩江组易坍塌、缩径、掉块等。深部地层硬度大，可钻性差，在纵向上砂泥岩互层且存在砾石层。登娄库组地层的可钻性级值为6～10级，其中砾石层可钻性级值高达10.38 级，营城组和沙河子组的地层可钻性级值为7～9级。对于该地区深部井段，在高温高压的作用下，岩石可钻性变差，一些泥岩、泥质砂岩也由常压下的脆性向塑性或弹塑性转化，破碎这种地层特别困难[1]。
2.钻头选型
通过近年来钻井摸索，该地区深井各地层钻头选型已经比较系统，同样钻头选型技术难点也比较突出。
2.1上部一开大直径井段钻头可供选型种类少，基本都是使用国产铣齿牙轮钻头进行钻进，在使用过程中发现，该类钻头轴承部分在使用过程中容易提前损坏，导致上部地层增加起下钻次数，在腰深2井和龙深2井的施工中都曾出现此类问题。
2.2青山口组地层由于含砾石，只能选用镶齿牙轮钻头，使用过程中蹩跳严重。由于青山口组下部泉头组将使用PDC+螺杆+转盘双驱复合钻进，为防止钻头崩齿影响PDC钻头使用效果，在青山口组钻进中需要尽量缩短钻头使用时间，间接增加了起下钻辅助时间。
2.3营城组以火成岩为主，沙河子组以泥岩为主，下部夹砂砾岩，火石岭组为火山碎屑岩夹砂泥岩，深部地层地层级别都较高，可钻性极低，只能选用相适应的高级别镶齿牙轮钻头进行钻进，平均机械钻速仅有1.00m/h，国产镶齿牙轮钻头使用寿命偏低，平均使用寿命30-50h，大幅度增加起下钻时间。
3. 钻井时效
松南地区4000m以上深井平均钻井周期达到185d左右，除去各种停待时间和钻井设计外额外生产作业平均钻井周期175d左右，远大于其他工区同深度深井钻井周期。另外冬季施工深井相比夏季施工深井钻井周期也大幅度增加，主要东北地区冬季天气因素所致，寒冷天气导致辅助时间明显增多。而下部地层研磨性强，可钻性差，钻头使用寿命短，起下钻频繁，导致下部地层钻井周期远不能达到预想效果。
二、深井提速的实践分析
1. PDC+螺杆复合钻进
随着聚晶金刚石复合钻头( PDC) 的开发和发展，给井下动力钻具的应用提供了巨大的潜力，现已成为提高钻速的一项重要技术，而且PDC+螺杆钻进过程中钻压低，容易控制井斜。腰平8井二开使用PDC+螺杆复合钻进，期间优选钻井参数，仅纯钻128.75h，钻进至青山口中部，进尺1779.66m，机械钻速达到13.82m/h，创下该地区同地层同深度钻井新纪录。腰深7井在泉头组2324.22-2764.15m井段使用HC505ZX钻头配合螺杆复合钻进，机械钻速2.38m/h，机械钻速明显提高。在该地区腰平10井等多口井二开上部井段都使用PDC+螺杆复合钻进，机械钻速相比转盘钻进有大幅度提高。
2. 优化钻具结构
一开井段采用φ444.5mm三牙轮钻头配合塔式钻具组合：φ444.5mm钻头+φ241.3mmDC×4根+φ203.2mmDC×5根+φ165.10mmDC×6根+127mmDP，先小钻压20-40KN使下部钻铤进入地层，然后再逐渐加压至80KN，转速开至48rpm钻进，保证将井眼开直。二开井段钻进中先使用PDC钻头加单扶钟摆钻具组合：φ311.1mm钻头+φ241.3mmDC×3根+φ311.1mm扶正器+φ203.2mmDC×6根+φ165mmDC×6根+127mmDP采用低钻压、高转速可有效地防止井斜，换牙轮钻头改用塔式钻具组合：φ311.1mm钻头+φ241.3mmDC×3根+φ203.2mmDC×6根+φ165mmDC×18根+127mmDP，可起到良好的稳斜作用。加强测斜，做到每100米测斜一次，遇到井斜偏大加密测量，确保井身质量满足设计要求。
3. 控制钻井液性能
钻井液是钻井工程的血液，选择合适的钻井液体系，调整好钻井液性能，可以降低各类井下复杂情况的发生，这也是快速钻井的重点。
3.1针对上部第四系、第三系地层成岩性差，胶结疏松，易垮塌、扩径，易造浆，应注意提高钻井液的抑制性，合理调整钻井液的流变参数，防缩径、钻头泥包等。适当提高钻井液比重和粘切防止井壁坍塌剥落，加大加足大分子聚合物，防止粘切失控，切实做好大井眼的携岩、稳定井壁和防钻头泥包等工作。
3.2青山口組以下地层容易发生渗透性漏失，应提前准备好防漏堵漏材料。且青口山组以下地层温度逐渐升高，应注意钻井液的抗温性，适时加入抗高温材料。营城组以下为主要目的层段，必须加聚合醇非渗透，适当控制钻井液比重，以保护油气层，以防压漏地层。
4. 承压堵漏技术
松南地区地层孔隙度低，固井水泥浆比重较高，青山口组、营城组钻进过程中都不同程度的漏失。在下套管前，首先对全井眼进行承压堵漏试验。优选弹性堵漏剂和随钻堵漏剂复配使用，对易漏井段进行屏蔽暂堵，其特点是多种不同颗粒尺寸的惰性材料，具有较强的可变形性，能适用于不同类型的的漏层，解决了漏层对堵漏材料的选择效应问题，弥补了堵漏材料级配难以适应漏层的缺陷，有效地提高了堵漏成功率和堵漏效果。
三、结论与建议
1.PDC+螺杆双驱钻进技术在上部软地层予以推广，大大缩短了上部地层钻井周期。尝试在二开段泉头组、登娄库组寻找相匹配的PDC钻头，进一步提高上部地层机械效率。在下部深地层钻进寻找高研磨性钻头，延长钻头使用寿命，缩短起下钻次数。涡轮和液力冲击器等新型井下动力工具需要提高配合钻头的研磨性和使用寿命。
2.优化钻具结构，保证上部防斜打直，井眼畅通，不管塔式钻具组合还是钟摆钻具组合下部钻铤尽量采用大尺寸，增强防斜和稳斜能力。
3.固井前做好承压堵漏试验，有效封堵井下易漏失段，满足固井当量密度要求。下套管前充分循环钻井液，使钻井液性能稳定，确保能够满足下套管作业周期长的需求。
参考文献
[1]周英超，张书瑞，刘永贵.大庆外围探井钻井速度的影响因素分析[J]石油学报，2007，28（2）：113-116.
[2]陈安明，张进双，白彬珍，等.松辽盆地深井钻井技术难点和对策[J]石油钻探技术，2011，39（4）：119-122.