监督技术在普光气田 钻井现场的应用

 普光气田地区地层由陆相沉积与海相沉积组成，平均深6500米，上部4000米左右为可钻性较差的陆相地层，下部为海相沉积，具有“四高一深”等地质特征。

1.2方案目标

1.2.1深化地层认识，进一步提高钻井速度。

1.2.2开展新钻井技术攻关，缩短钻井施工周期。

1.2.3强化施工过程监督管控，确保施工安全与质量。

1.2.4开展施工项目后评估，为施工队伍优选、工艺技术改进等提供信息支撑。

1.3目标完成情况

1.3.1钻井速度得到提高

一是扩大气体钻提速空间。二是突破自流井组、须家河地层泥浆钻提速瓶颈。

1.3.2钻井周期大幅度缩减

一是缩短气液转换周期。二是提高堵漏时效。

1.3.3施工安全与质量得到有效保障

一是钻井速度很慢，二是防斜效果很差，三是井斜和方位难以控制。

1.3.4施工队伍优选、工艺技术改进等提供信息支撑

开展“六比一创”活动；加强与工程院、哈里伯顿等施工单位的合作。

2主要研究内容

2.1基础资料准备

2.1.1区域地质概况

普光气田主体构造上属于川东断褶带东北段双石庙—普光NE向构造带上的一个鼻状构造，介于大巴山推覆带前缘断褶带与川中平缓褶皱带相接之间（见图2-1 2-2）。

（1）普光区块地质结构特征

普光主体构造整体表现为南宽北窄、西南高北东低、西翼陡东翼缓，与逆冲断层有关的北北东走向的大型长轴背斜构造，各层系构造继承性发育，构造高点基本重合，主要在普光2～普光6一带。

（2）分层地质岩性

根据钻井揭示及地表露头，普光地区下古生界地层较完整，从下至上发育志留系、石炭系、二叠系、三叠系和侏罗系。其中，缺失志留系上统，上古生界缺失了泥盆系全部和石炭系大部分，仅残留中石炭统黄龙组；二叠系齐全；三叠系、侏罗系保留较全，早白垩世地层保留较好，上白垩统缺失；新生界基本没有沉积保留。

（3）分层地层倾角

普光气田陆相地层倾向为120～140°，倾角为2～50°，海相地层倾向为60～190°，倾角为8～18°。

2.1.2普光气藏的特点

（1）普光气田的岩性特征

飞仙关组-长兴组岩石类型多，储层以白云岩为主。

（2）储集空间与孔隙结构

通过铸体薄片观察统计，长兴组-飞仙关组储层主要储集空间类型为孔隙和裂缝两种类型，以孔隙为主，裂缝发育较少。

（3）孔隙结构特征

储层孔喉分布较宽，飞仙关以粗孔喉分布为主，长兴组以中孔细喉为主。

2.1.3区域复杂地层情况

（1）陆相地层

陆相地层具有易漏、易斜、易塌、存在水层和气层特点。

（2）海相地层

海相地层含有长段盐膏层、易漏层，产层高含H2S、CO2。

2.2监督职责界定

2.2.1现场监督总职责

现场监督是普光气田开发项目管理部派驻现场的代表，全权负责钻井、地质、测井、固井、钻（完）井液的监督工作，对施工质量、进度、成本、HSE管理等进行全过程、全方位的监督

2.2.2钻井监督主要职责

（1）开钻验收

a、参与井控装备验收工作：检查验收封井器的安装、管线连接、压力级别、试压是否达到设计要求，井控辅助设备的性能及状况；

b、参与钻具准备验收工作：现场钻具的新旧程度、规格、型号、数量是否达到设计要求，具备上下两种钻具结构的条件。

（2）施工中的监督内容

a、监督审查钻井队制定的防斜打直技术措施是否符合操作规程，参数的匹配及钻具结构是否符合设计要求；

b、监督钻井队严格按设计要求定点跟踪测斜；

c、当钻井过程中直井段井斜角出现增大趋势时，应及时建议钻井队采取防斜措施，并加密测测斜点。

（3）完钻阶段的监督内容

a、中途完钻和设计井深完钻后，现场监督应严格要求钻井队必须进行大排量的循环携砂，直至循环干净；并调整适合的钻井液密度；

b、完钻起钻前应监督钻井队进行短起下钻作业，准确计算油气上窜速度；

c、电测前现场监督必须督促钻井队把井壁修整圆滑、畅通，起下钻循环畅通、油气上窜速度保持在规定范围内后，方可起钻电测。

2.2.3地质监督主要职责

（1）地质阶段监测内容

a、监督地质录井队严格执行钻井地质设计、录井操作技术规范和甲方指令，及时取全取准各项地质、录井资料；

b、审查录井队录井早报、油气显示专报及其他实时打印资料；

c、不定期对录井原始资料进行抽查，发现问题及时督促录井队整改并做好详细记录。

（2）中完、完井作业阶段监督内容

a、参加测井、固井等协调会，负责介绍地质、录井情况，提供所需地质基础数据、井眼状况、钻井液性能等，测井监督不在全权代理其职；

b、负责监督检查测井系列、测井项目、测量井段等是否与设计、测井通知单相符；

c、收集整理测井数据、资料，结合岩屑、地质录井资料综合分析是否达到设计目的，对出现的问题及时汇报工程监督站，并提出相应的解决建议。

2.3 配套钻井技术

2.3.1气体钻井技术

   通过气体钻井技术的应用，普光气田钻井速度取得了很大突破，气体钻进尺108564.44米，平均机械钻速达到7.51米/小时，是常规钻井液钻井的5～8倍。

（1）空气钻技术应用情况

2006年1月，空气钻技术自普光302-1应用以来，在普光气田主体38口开发推广应用，共实施空气钻50次，其中空气钻穿须家河10口，累计进尺99823.13米，纯钻时间13009.82小时，平均机械钻速7.67米/小时。

（2）氮气钻井技术应用情况

2007年2月，氮气钻井技术自P301-4二开须家河地层应用以来，在普光气田主体10口推广应用，共实施氮气钻井10次，其中穿越须家河组8口，累计进尺3912.52米，纯钻时间873.15小时，平均机械钻速4.48米/小时。

（3）雾化钻井技术应用情况

2006年3月，雾化钻井技术自普光201-2一开应用以来，普光气田主体7口推广应用，累计进尺4828.79米，累计纯钻进时间570.67小时，平均机械钻速8.46米/小时，是常规钻井液钻井平均机械钻速的3.6倍。

（4）空气锤钻井技术应用情况

2006年3月，空气锤钻井技术自普光201-2一开使用以来，在普光气田开发34口推广应用，共使用空气锤锤头118只，累计进尺58344.38米，占气体钻总进尺的55.55%，纯钻4794.67h。

2.3.2垂直钻井技术

（1）垂直钻井技术优点

解放钻压，提高钻速，有效缩短钻井周期。

（2）垂直钻井技术应用情况

普光105－2自3440.24米开始使用垂直钻井，钻井至深3948米结束。采用垂直钻井技术之后斜保持在1°左右，总进尺507.76米，纯钻时间293.3小时，平均机械钻速1.73米/小时。

2.3.3复合钻井技术

普光气田采用高效PDC钻头＋螺杆复合钻技术在海相地层得到了普遍应用,复合钻总进尺81339.35米，纯钻时间28669.72h，平均机械钻速2.84m/h。

3应用效果评价 

3.1 强化技术支撑工作，技术指标稳步提升

针对页岩气、致密气井漏、提速等难题，共同制定技术措施，取得明显成效。普光海相机械钻速6.17米/小时，同比提升12.59%；陆相机械钻速7.06米/小时，同比提升10.66%，加快推进上产建产节奏。

3.2首次应用PDC钻头+空气螺杆，实现钻速显著提升

普光3021-6H井首次使用PDC+大扭矩空气螺杆（23773N·米），该井701.00-1052.00米井段，ϕ320.68米米井眼，机械钻速达24.21米/小时，较邻井空气锤钻井机械钻速（10.67米/小时)提高127%，较设计（22.00米/小时)提高10.00%。

3.3首次采用“保压密闭取心技术，实现岩心收获率100%

普陆页701H井取心井段2997.48-3003.5米，进尺6.02米，岩心收获率100%。

3.4多项技术指标创工区记录

普陆3-1井完钻井深5070米，平均机械钻速7.91米/小时，钻井周期66天，创工区陆相水平井最短钻井周期纪录。

3.5推行联合检查验收，提高检查效率和质量

为提高检查验收效率和质量，与工程公司建立联合开工验收、井控检查、安全检查等制度，降低井队迎检频率，提高工作效率。

3.6经济效益评价

开钻井23口，目前已完成14口，钻井周期节约天数30天，钻井成本一天是15万，共节约成本450万元。

4 结论与建议

4.1结论

加强气体钻井技术的管理工作，断钻井具事故频繁得到有效控制，高度重视应急预案的管理工作，使得普光施工的队伍防范意识大大增强。

4.2存在问题

2024年复杂故障时效4.85%（相比比2023年降低17.6%），上半年出现钻具异常8起、井壁失稳3起、卡钻故障2起；普光陆相页岩气引起井壁失稳机理基本明确，目前主要通过提高钻井液封堵性，减少滤液侵入，但效果不明显，短期内钻井液性能难有大的突破，后期需要进一步加强地质工程一体化优选工程、地质、压裂三甜点，加强钻井采用新工艺、新技术，保证成井。

4.3建议

在目前钻具断脱、卡钻等井下故障得到有效遏制前提下，下步重点解决提速提效问题，通过集团公司“十条龙”、油田后三年科技攻关，联合工程总院、石油院校等开展联合科研攻关，提高效率，尽快解决普光陆相页岩气井壁垮塌、陆相须家河提速提效防漏堵漏等“卡脖子” 难题。