臧艳彬

(1.页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室，北京 100101；2.中国石化石油工程技术研究院，北京 100101)

深层页岩气是指储层埋藏深度为3 500.00～4 500.00 m的页岩气[1]。我国深层页岩气资源量巨大[2]，据测算，中国石化在川东南地区探测到的深层页岩气资源量高达4 612×108m3，主要分布于涪陵地区平桥和江东区块及丁山、威荣、永川等地区，这些地区将成为中国石化未来页岩气勘探开发的重点地区。中国已在涪陵页岩气田焦石坝、长宁等区块实现了中浅层页岩气的商业化开发，并通过优化页岩气水平井井身结构、研发耐油螺杆钻具和定向PDC钻头、开发低油水比油基钻井液和弹韧性水泥浆，形成了3 500.00 m以浅页岩气优快钻井技术[3-6]和分开次的钻井提速工艺、技术，创建了适合山地特点的“井工厂”钻井作业模式[7]，支持了3 500.00 m以浅页岩气的经济有效开发。由于深层页岩气的地质特征与中浅层相比差别较大，导致深层页岩气钻井存在机械钻速低、钻井周期长和成本高等技术难点[8]，无法满足经济有效开发要求。国外针对深层页岩气钻井存在的技术难点开展了大量的研究和现场实践，取得了重要进展：美国通过开发Eagle Ford、Haynesville和Cana Woodford区块[9-11]的深层页岩气，将深层页岩气井井身结构优化设计为三开井身结构，采用高造斜率旋转导向系统(15°/30m)控制井眼轨迹，研发应用了AxeBlade斧式金刚石切削齿钻头和Kymera XT混合钻头，开发了耐温180 ℃、密度1.8～2.1 kg/L的油基钻井液和泡沫水泥浆。而我国深层页岩气的勘探开发刚刚起步，深层页岩气钻井技术尚不成熟，机械钻速较低，钻井周期较长，如川东南涪陵地区页岩气井平均垂深3 500.00～4 000.00 m，平均机械钻速5.77 m/h，钻井周期长达120 d。……