四川盆地深层页岩气钻井关键技术新进展及发展展望

佘朝毅 (中国石油西南油气田公司)
摘要:四川盆地页岩气资源丰富,目前深层页岩气已成为该盆地天然气增储上产的重点领域,但随着埋深增加和构造背景变化,地质工程条件将更加复杂,钻井过程中将面临井漏风险高、井下工具高温易失效、水平井轨迹控制难度大等技术难题。为此,在系统分析已完钻井实钻数据的基础上,依据深层页岩气区块地质工程特征,系统梳理了影响安全优快钻井的关键技术难点,形成了以地质工程一体化导向技术、钻井提速技术、防漏治漏与复杂防治技术为主体的深层页岩气安全优快钻井关键技术系列。研究结果表明:①以精细地质建模优选地质工程“双甜点”、实时靶体追踪为主的地质工程一体化导向技术,实现了地质目标的精准优选和精确追踪;②以“高效PDC 钻头选型+个性化优化+大扭矩螺杆”高效破岩技术、“MSE + CCS”参数实时优化技术、油基钻井液地面降温+高温旋转导向技术为主的钻井提速技术,实现了页岩气钻井提速提效;③以井壁稳定性评价、裂缝性漏层识别、井漏与复杂防治为主的复杂防治技术,从源头降低了井下漏失和卡钻风险。结论认为:①形成的深层页岩气安全优快钻井技术,显著提高了机械钻速和铂金靶体钻遇率,在现场规模化推广应用200 余口井,单井平均钻井周期降低42.7%,钻井提速效果显著,有力支撑了深层页岩气效益规模开发;②深层页岩气钻井将聚焦“地质工程一体化、水平段一趟钻、防漏治漏及智能钻井决策”等方面的技术攻关。
关键词:深层页岩气;下志留统龙马溪组;地质工程一体化;钻井提速;高温旋转导向;钻井周期

目录介绍

0 引言

1 钻井技术难点

1.1 同一裸眼段溢漏同存”,漏失和井下复杂严重

1.2 目标靶体薄且微幅构造发育,水平井轨迹控制难度大

1.3 水平段钻进过程中循环温度高,旋转导向仪器易失效

1.4 高密度钻井液条件下钻井技术参数受限,水平段优快钻进困难

2 钻井关键技术新进展

2.1 地质工程一体化导向技术

2.1.1 精细地质建模优选地质工程“双甜点”

2.1.2 实时靶体追踪钻井技术

2.2 钻井提速技术

2.2.1 基于“高效PDC 钻头选型+个性化优化+大扭矩螺杆”的高效破岩技术

2.2.2 基于“MSE+CCS”的参数实时优化技术

2.2.3 油基钻井液地面降温+高温旋转导向技术针对井底循环温度高,旋转导向仪器频繁失

2.2.3.1 钻柱内钻井液传热模型

2.2.3.2 钻杆壁传热模型

2.2.3.3 环空内钻井液传热模型

2.2.4 降密度控压钻井技术

2.3 防漏治漏与复杂防治技术

2.3.1 井壁稳定性评价技术

2.3.2 裂缝性漏层识别与井漏防治技术

3 发展方向展望

3.1 强化页岩气勘探开发地质工程一体化

3.2 大力发展水平段“一趟钻”钻井技术

3.3 持续攻关防漏治漏技术

3.4 建设页岩气智能钻井决策控制系统

4 结论和建议

 

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