永川页岩气水平井优快钻井关键技术研究
2018-08-03王存新罗朝东
李 林, 王存新, 罗朝东
(中石化西南石油工程有限公司钻井工程研究院)
重庆永川区块龙马溪组页岩气资源量达1 347.57×108m3,是中石化增储上产的重点探区。根据中石化“十三五”规划,该区块计划部署10个钻井平台50口井,建成产能10×108m3。2015年完成了YY1井直导眼和YY1HF侧钻水平井施工作业,折算水平井钻井周期为203.2 d,经济效益差。为了提高经济效益,在新一轮的试验井中,通过优化井身结构,优选动力钻具、个性化钻头及旋转导向工具等方式,为高效、快速开发该区域页岩气井探索出一种新方法。
一、永川页岩气水平井钻井技术难点
永川龙马溪组页岩气埋深3 900~4 200 m,较涪陵地区平均深约1 000 m,区域地质结构复杂,差异性大,实测弹性模量10~30 GPa、泊松比0.33、抗压强度40~70 MPa、抗张强度3~8 MPa,目的层龙马溪组属高压区,压力系数达1.70[1]。前期钻井作业存在以下技术难点:
(1)一开Ø444.5 mm井眼长约2 000 m,且沙溪庙组地层砂泥岩互层频繁,易井斜,钻进蹩跳现象严重,钻压无法释放,机械钻速低,钻井周期长。
(2)陆相自流井-须家河组地层砂岩石英含量高,可钻性差,研磨性强,单趟进尺低[2]。YY1井珍珠冲~须五段平均机械钻速为0.94 m/h,须二~须一段平均机械钻速为0.87 m/h,钻头及稳定器磨损快,平均单趟钻进尺仅125.81 m。
(3)永川区块储层倾角在2°~11°之间,标志层不明显,水平段优质储层钻遇率难以保障,YY1HF井仅水平段轨迹调整就高达12次。
(4)轨迹的频繁调整,增加了井眼清洁难度,加大了摩阻、扭矩,加剧了轨迹控制难度和井下安全风险。
二、优快钻井关键技术
1.井身结构优化
YY1井采用三开制井身结构,第一必封点封须家河组以上不稳定、易漏地层;……
