川深1井超深井钻井提速关键技术

叶金龙 沈建文 吴玉君 杜征鸿 睢圣 李林

叶金龙, 沈建文, 吴玉君, 杜征鸿, 睢圣, 李林. 川深1井超深井钻井提速关键技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(3): 121-126. doi: 10.11911/syztjs.2019056
引用本文: 叶金龙, 沈建文, 吴玉君, 杜征鸿, 睢圣, 李林. 川深1井超深井钻井提速关键技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(3): 121-126. doi: 10.11911/syztjs.2019056
YE Jinlong, SHEN Jianwen, WU Yujun, DU Zhenghong, SUI Sheng, LI Lin. Key Techniques of Drilling Penetration Rate Improvement in Ultra-Deep Well Chuanshen-1[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(3): 121-126. doi: 10.11911/syztjs.2019056
Citation: YE Jinlong, SHEN Jianwen, WU Yujun, DU Zhenghong, SUI Sheng, LI Lin. Key Techniques of Drilling Penetration Rate Improvement in Ultra-Deep Well Chuanshen-1[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(3): 121-126. doi: 10.11911/syztjs.2019056

川深1井超深井钻井提速关键技术

doi: 10.11911/syztjs.2019056
基金项目: 

国家科技重大专项“优快钻井工具及关键技术应用研究”(编号:2016ZX05038006–004)、中国石化科技攻关项目“川西海相超深水平井安全快速钻井技术研究”(编号:JP18010)资助

详细信息
    作者简介:

    叶金龙(1966—),男,湖北英山人,1988年毕业于江汉石油学院钻井工程专业,2003年获江汉石油学院油气田开发工程专业硕士学位,高级工程师,主要从事石油工程技术研究及相关管理工作。E-mail:yejl.os@sinopec.com

  • 中图分类号: TE245

Key Techniques of Drilling Penetration Rate Improvement in Ultra-Deep Well Chuanshen-1

  • 摘要: 川深1井储层埋藏超深,陆相难钻地层研磨性强、可钻性差,大尺寸井眼提速困难,深部地层可钻性差、井身质量控制困难。为此,根据川深1井的地层特征,优化应用了一系列钻井提速技术:采用了气体钻井和泡沫钻井技术,以大幅提高机械钻速;采用了抑制泥岩水化膨胀的泡沫钻井液体系,以解决上部大尺寸井眼地层出水、井眼失稳及高效携岩的难题;采取了旋冲钻井技术、“孕镶金刚石钻头+高速螺杆钻具”复合钻井技术钻进高研磨性地层,以提高钻井时效;采用了预弯曲动力学防斜打快技术,并配套高效PDC钻头和钻井参数优化,钻进深部难钻地层,以提高井身质量。川深1井钻井提速关键技术的应用,确保该井顺利钻至井深8 420 m完钻,创当时亚洲陆上钻井井深最深纪录,平均机械钻速提高至2.11 m/h,钻井周期缩短至475 d,取得了很好的现场应用效果,可为国内类似超深井高效钻井提供借鉴。
  • 图  1  川深1井实钻井身结构

    Figure  1.  Casing program of Well Chuanshen-1

    图  2  孕镶金刚石钻头示意

    Figure  2.  Schematic diagram of the PDC bit

    图  3  稳定器位置与钻头侧向力关系曲线

    Figure  3.  The relationship curve between the position of centralizer and bit lateral force

    图  4  钻压与钻头侧向力的关系曲线

    Figure  4.  The relationship curve between the WOB and bit lateral force

    表  1  川深1井所在区块岩心试验结果

    Table  1.   Core test results of the block of Well Chuanshen-1

    地层 井深/m 岩性 可钻性级值 抗压强度/
    MPa
    抗拉强度/
    MPa
    牙轮
    钻头
    PDC
    钻头
    侏罗系 2 818.00 长石砂岩 5.13 3.60 135 4.3
    三叠系 4 079.00 岩屑砂岩 7.59 6.83 190 9.1
    二叠系 6 787.00 硅质灰岩 8.19 7.98 250 9.8
    志留—
    奥陶系
    7 230.00 泥质灰岩 5.15 4.22 120 5.4
    寒武系 8 422.00 白云岩 7.84 7.89 265 9.5
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    表  2  川深1井气体钻井参数设计

    Table  2.   Parameters design of gas drilling in Well Chuanshen–1

    井段/m 钻头外径/mm 注气量/(m3·min–1 注气压力/MPa 钻压/kN 转速/(r·min–1
    910.00~2 100.00 444.5 160~175 1.5~2.0 80~140 60~70
    2 100.00~2 318.10 175~210 2.0~3.0 140~180
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    表  3  预弯曲动力学防斜打快技术钻井技术指标

    Table  3.   Technical indicators of the pre-bending dynamics deviation control

    开次 井眼/mm 钻头型号 钻进地层 钻进井段/m 进尺/m 机械钻速/(m·h–1
    三开 320.7 KM1652ADGR 雷口坡组—嘉陵江组 4 548.86~5 295.50 746.64 4.17
    三开 320.7 KS1952DGR 嘉陵江组 5 295.50~5 782.25 486.75 3.79
    三开 320.7 KM1652ADGR 嘉陵江组—长兴组 5 782.25~6 248.50 466.25 4.20
    四开 241.3 KS1653DGR 栖霞组—洗象池群组 6 885.00~7 359.11 474.11 4.09
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-27
  • 网络出版日期:  2019-04-29
  • 刊出日期:  2019-05-01

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