洲平32-24水平井钻井技术应用

摘要：洲平32-24水平井属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的子米气田，完钻井深4760米，主要钻井难点在于深部地层富含石英砂及砂砾岩，特别是水平段储层石英砂含量高达90%以上，钻头选型困难；刘家沟组为区域性漏失层漏失发生率达87.7%，漏层多，漏失量大；深层φ152.4㎜小井眼长水平段在泵压高排量受限等不利条件下的安全钻进受到严重挑战。通过开展砂砾岩、石英砂岩地层的钻头选型、刘家沟漏失地层防漏堵漏技术和充气钻井技术、φ152.4㎜小井眼长水平段安全钻进技术等技术的应用探索，取得一定效果，为子米气田水平井钻井提供技术借鉴。

关键词：含砾/石英地层；钻头优选；充气钻井

Abstract: the continent-32-24 horizontal well belongs to the ordos basin yishan slope son m Iraq gas field, over 4760 meters deep drilling, the main difficulty deep strata drilling rich in quartz sand and glutenite, especially the horizontal section reservoir quartz sand content reaches as high as 90% above, bit selection difficulties; LiuGuGou group for regional loss rate of 87.7% loss layer, layer leakage, large amount of loss; Deep φ 152.4 ㎜ slimhole horizontal section in high displacement pump pressure such as the limited unfavourable conditions into serious security challenges. Through the development of the glutenite formation of drilling, quartz sandstone type selection, LiuGuGou loss formation plugging technology and inflatable drilling technology, φ 152.4 ㎜ slimhole long horizontal section safety drilling technology, the use of technology to explore, and obtained a certain result for the son m field horizontal well drilling provides technical reference.

Key words: including gravel/quartz formation; Bit type; Inflatable drilling

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

子米气田地质构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡，是长庆油田的主力气田。洲平32-24井为子米气田2011年部署的重点水平井，完钻井深4760m，井身结构：一开φ339.7㎜套管封地表松软层180m，二开直井段φ244.5㎜套管封刘家沟组及以上地层1817m，三开定向造斜段φ215.9㎜井眼悬挂φ177.8㎜尾管2762m，四开φ152.4㎜钻头钻水平段，悬挂φ114.3㎜尾管完井。

钻井过程中主要钻井难点是：斜井段和水平井段夹层多，石英砂及砂砾岩含量高，特别是水平段储层石英砂含量高达90%以上，钻头选型困难；刘家沟组地层为区域性漏失层，资料显示其漏失发生率达87.7%，漏层多，漏失量大，严重时只进不出；深层6″小井眼长水平段在泵压高排量受限等不利条件下的安全钻进受到严重挑战，必须优化钻井参数和钻井液性能，满足悬浮、携砂、井壁稳定和防卡的需要。

通过洲平32-24井的钻井实践，重点在高含石英砂地层和高含砾地层的钻头选型、深层Φ152.4㎜井眼水平段安全钻进和刘家沟地层防漏堵漏等方面进行了技术探讨，取得一定效果，初步形成子米气田水平井钻井工艺技术，为今后子米气田水平井钻井提供技术支持。

一、砂砾岩、石英砂岩地层钻头优选

（1）牙轮钻头

为适应石英砂含量90%以上的水平段地层，目前选用的优质牙轮钻头MD617HDY只应用了20h，进口史密斯牙轮钻头XR50Y也只用45h。

为了延长强研磨性地层的牙轮钻头使用寿命，水平井段试用7LZ120低速螺杆，原用5LZ120螺杆40h所转圈数44400r。改用7LZ120螺杆转44400r需要46.25h，相当于延长牙轮钻头寿命6.25h。采用加大钻压、降低转速方法，减轻了钻头钻具磨损，延长了钻头使用时间，提高了行程钻速。

延长-纸坊组180-1725m井段试用“牙轮钻头+螺杆”复合钻进技术，螺杆为7LZΦ203㎜×7.0MPa五级大功率、低转速直螺杆，地层岩性：上部灰绿、深灰泥岩与灰色砂岩互层，下部灰绿、棕紫色泥岩夹灰绿色砂岩、砂砾岩。

（2）PDC钻头

针对造斜段和水平段高含石英砂的地质特点，与钻头厂商联合进行了PDC钻头的个性化设计，生产出改进的PDC钻头MD6633ZC，在保证钻头大斜度稳定定向的同时，进一步提高寿命和机械钻速。现场应用具有一定效果。

PDC钻头的个性化设计主要包括：头型设计、交错布齿技术、切削齿角度优化、大斜度井段低扭矩稳定设计、水平井钻头辅助齿技术、采用流畅的深、宽水槽和大排屑设计和混合布齿。

二、刘家沟组地层防漏堵漏技术

1、充气钻井技术

充气钻井技术是控制钻井液密度、降低井眼漏失风险的一种钻井方式，其原理是通过空压机、增压机将空气注入钻井液中，使钻井液密度控制在0.95g/cm3以内，同时加入少量的泡沫剂，促进泡沫的形成。充气钻井技术具有工艺简单、提速和降低井眼漏失风险效果良好等特点，应用于没有浅层天然气的刘家沟组漏失地层，具有良好效果。

（1）主要设备

空压机型号：DLQ1150XH；公称容积流量：32.6 m3/min；额定排气压力：2.41 MPa；工作压力范围：1.3.8-2.41MPa。

增压机型号：SF-12/24-150；进气压力：1.2MPa；排气压力：15 MPa；排气量：12m3/min。

泡沫剂型号：WFT-1，WFT-2。

（2）工艺流程：压缩空气通过与立管联接的单流阀与钻井液混合后打入井内；先开泥浆泵，后充气；每个单根剩余0.3m时钻台发信号停气，接完单根启动转盘时开气；每打完一个单根划眼一遍，及时清砂，如果接单根时显示较大，则多次划眼以确保井下安全；注意充气钻时间歇性的钻井液喷出，如果不喷出说明有可能存在漏失，失返10min立即起钻；根据返出钻井液的泡沫状况，及时补充泡沫剂。

2、堵漏技术

（1）水玻璃堵漏

配方：清水25-30 m3，加入膨润土8％、纯碱1％、烧碱1％、复合堵漏材料5％、随钻堵漏材料10％、石棉绒3％、水玻璃1％。