ZS区块提速提效钻完井技术优化与实践
沈宝明 常雷 杨丽晶 潘荣山 刘美玲 赵英楠
1.中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院；
2.黑龙江省油气藏增产增注重点实验室
ZS区块气藏探明地质储量169.72×108m3，含气面积 11.11 km2，井底温度为 132～155 ℃，井底压力37 MPa；
目的层营城组火山岩和砂砾岩均有发育，火山岩岩石类型主要有流纹岩、凝灰岩、火山角砾岩，岩石抗压强度高(最高达245 MPa)，可钻性级值高(一般为6～9，最高达10.38)；
区块营城组目的层多样化、天然裂缝及破碎带发育，易发生井漏、井塌等复杂情况［1］；
已钻井试气CO2含量达25.5%。高温、多压力体系、地层坚硬可钻性级值高、富含酸性流体等问题共存，钻井安全风险大，给安全高效钻井带来挑战，同时地层的高温高压对钻头、钻井液及套管材料等提出更高要求［2］。
由于目前钻井施工中二开技术套管下入较深，泉头组地层厚度大，塑性强，泥岩硬度高并富含交替出现的硬质夹层，对钻头性能要求高，无法实现'一趟钻“技术。在火山岩深层水平井中常规的牙轮钻头磨损严重，机械钻速低，平均进尺仅为24～60 m，起下钻频繁，行程钻速低。同时由于固井及气窜问题的复杂性，深层气井井口带压问题依然存在。以往出现环空带压的修复方法有修井、挤水泥或挤注凝胶，施工难度大，成本高，成功率低［3］。目前深层天然气水平井钻井技术总体经济效益不高，尤其是中下部地层进尺虽然仅占全井的30%，但周期和费用却占70%和60%。为了进一步开发ZS区块的天然气，对中下部地层钻井优快技术进行了科研攻关，针对性开展技术优化和适应性评价工作。
综合考虑岩性特征、必封点及钻头使用极限，满足提速要求，开展了各开次井身结构优化。必封点分析：(1)ZS区块井浅部发育有第四系、白垩系明水组和四方台组含水层，其中白垩系明水组含水层为该区主要开采层位，底界深度为190 m，需下表层封隔，表层套管下至水源以下10 m稳定泥岩段；
(2)葡萄花油层已注水开发，地层压力较高，需封固；
(3)嫩江组、青山口组地层泥岩易缩径、失稳，需封固；
(4)利用井震结合的地质预测技术，营城组火山岩裂缝比较发育，存在漏失风险。
井身结构优化原则：表层套管根据水源开采层位深度及保护浅层水的需要，下至稳定泥岩段，以满足后续管串和井口装置承载需求，防止井口沉降。技术套管优化时优先考虑安全、高效，封固压力异常点，保证同一裸眼段内压力梯度＜0.3 MPa/100 ...
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