西部钻探准东钻井公司 新疆克拉玛依 834009
摘要：沙湾凹陷属准噶尔盆地中央坳陷的二级构造单元，西面紧邻红车断裂带，南面为北天山山前冲断带的霍玛吐背斜带，北面与中拐凸起相邻。地质构造复杂，裂缝发育，为了减少钻遇复杂频繁，通过井身结构优化、攻击性强的钻头、提高钻井液抗污染和随钻测斜技术的应用，有效解决了该区块地质复杂引起的钻井效率低的问题，沙排3井、沙排4井、沙排5井中完时间较设计分别缩短了近15.54天、18.04天、16.54天机械钻速，破岩效率得到有效提高，解决了八道湾易井漏问题，沙湾凹陷二开提速难点，通过钻头和提速工具优选，优化钻井液配方，提高二叠系机械钻速和防漏堵漏效率，形成了一套有针对性的准噶尔盆地中央坳陷沙湾凹陷西斜坡风险探井钻井提速关键技术，为该区块下一步的勘探钻井作业提供了借鉴依据和经验。
关键词：风险探井；机械转速；钻头选型；提速
沙排3井、沙排4井、沙排5井，地层复杂，裂缝发育，可钻性差，导致二开钻井速度普遍较慢，严重制约着该地区的勘探开发速度，通过分析准噶尔盆地中央坳陷沙湾凹陷西斜坡地质资料，并结合现场实际钻井情况，开展了提速关键技术白垩系地层泥岩发育，易水化缩径，邻井沙湾组中下部局部含石膏，易造成提下钻困难，阻卡，侏罗系泥岩发育，且夹含煤层，与下部地层不整合接触，易塌、易漏。二开井眼尺寸大，裸眼段长，穿越层位多，保证钻井液良好的携砂性能是保证本开井下安全的先决条件。二开井段白垩系、侏罗系大段泥岩且夹含煤层，与下伏地层不整合接触，预防阻卡；侏罗系易缩径，加强封堵。上部地层使用成熟提速工具+“全参数”钻进，机速较车排24井提高30%-101%，其中沙排4井仅用9.46天完成二开进尺任务
1、复杂防控措施
（1）钻井液性能控制：密切跟踪地层压力监测、提钻反应和返出岩屑中掉块情况，调整好钻井液密度，避免上部泥岩缩径及克拉玛依、百口泉、乌尔禾组垮塌；煤层、佳木河组等易漏井段调整钻井液中随钻堵漏剂含量，实现主动防漏；振动筛布200目以上，除砂器开动率80%以上，除泥器和离心机合理使用，满足钻井液的净化要求。加强工程-地质-泥浆一体化。出现问题及时三方讨论分析。钻井液配方：4%膨润土 + 0.3%IND-30 + 0.4%PMHA-2 + 0.5%Redul + 1%SP-8 + 7% KCl + 2%-3%KR-n + 1%～2%NFA-25 + 2%～3% 超钙 + 1%-2%TP-2 + 重晶石粉。
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（2）落实短提下钻制度：二开后钻进过程落实“两短一长”短程提下钻制度，八道湾以上地层每隔24小时短提一次，下部地层每隔200-300m短提一次，钻进中每钻完一根单根先上提划眼1~2次再接单根。
（3）钻具工具管理措施：使用Φ127mm/S135钻杆，严格执行钻具管理有关规定，严格控制钻具、接头等井下旋转工作时间；钻杆及中和点附近钻铤每趟钻进行倒换，防止钻具疲劳。
（4）井身质量控制措施：严格执行钻井参数，使用随钻测斜仪器，测斜间距30m，易斜井段加密监测，并根据井下实际情况灵活调整钻具组合和钻井参数。
（5）严格执行划眼技术措施。在泥岩交界面地层和煤层易出现井壁垮塌，提下钻过程中遇有阻卡，应反复修井壁或划眼，划眼排量应使用钻进排量的1/2-1/3，使用顶驱转速50-60转/分钟，钻压10-20KN，划眼作业中控制下放速度，每划1-2米上下提放检验。直到畅通无阻再下到底继续钻进。如果井下垮塌严重，应调整泥浆，简化钻具。
（6）地质情况：车排24井区二叠系以上地层沉积稳定，各井岩性特征与气测形态基本一致
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2、钻头、提速工具选型
（1）提速工具选用
通过分析邻井资料，二开使用江钻PDC钻头+等壁厚螺杆一体化提速模式，纯钻时间571h，平均机速8.58m/h；，通过钻头及提速工具选型优化，计划全井平均机速较设计提高12%，节约时间68.5h。其中：二开采用1只PDC，预计机速15.5m/h。
（2）钻头选型
二开针对白垩系-侏罗系泥岩、砂岩为主和八道湾底部含砾石地层，使用KS1952DGR钻头+H5LZ244×0.75°等壁厚螺杆+直井随钻测斜仪提速钻具组合，强化参数，排量达到60L/s以上。计划目标：一趟钻完成进尺，平均机速达到15.5m/h。
（3）施工保障方面：
技术保障：重点井及复杂井派驻专家驻井盯防，提供技术支撑。生产组织、钻头、工器具保障：提前谋划组织、施工高效衔接
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3、现场应用效果
针对中央坳陷沙湾凹陷西斜坡地层复杂，井漏情况严重，可钻性差等问题，在沙排3井展开提速关键技术研究并得到有效应用，形成了以井身结构优化、攻击性强的钻头、提高钻井液抗污染、随钻测斜技术和等壁厚单弯螺杆技术等为主的钻井提速关键技术，有效解决了该区块地质复杂引起的钻井效率低的问题及八道湾易井漏问题，取得了良好现场效果，可以进行全面的技术推广应用，为该区块下一步的勘探钻井作业提供了借鉴依据和经验。
4、结论
（1）在 沙排3、4、5井采用高性能钻井液，利用加入纳米级封堵材料XZ-601，加量不低于2%，各类封堵剂总加量不低于5%，提高钻井液封堵能力。正常钻进时使用低粘切，大排量，高泵压，粘度控制在50s以内，推荐排量达到60-65L/s。落实各区域既定长、短程起下钻措施，及时修复井壁。含砾砂岩，褐色致密砂砾岩因更换钻头，提高机械转速明显且避免了前期使用的PDC钻头的损坏，宜推广使用。
（2）使用KS1952DGR钻头+H5LZ244×0.75°等壁厚螺杆+直井随钻测斜仪提速钻具组合，强化参数，排量达到60L/s以上和随钻测斜仪在沙排3井的成功应用，解决了该井钻遇大段泥页岩、沙岩易斜、钻速快的问题，个性化高效钻头优选及参数优化提供了一个可行的方案。
（3）针对泥岩的抑制性不够，造成地层缩径；针对砂泥岩、煤层的封堵性不强，造成井壁失稳，阻卡频繁，建议进一步展开提高钻井液抗污染、封堵性钻井技术的地层适应性研究，开展适用于中央坳陷沙湾凹陷西斜坡地层的堵漏剂研究与开发，加快多项关键技术集成应用，为中央坳陷沙湾凹陷西斜坡安全高效勘探工作提供技术基础。
参考文献：
［1］严康，朱雪华，阮彪，田山川，辛小亮.玛湖凹陷西斜坡区钻井提速技术研究与应用[J].天然气技术与经济，2018，12（05）：37-39+82-83.
［2］吉永忠，谭宾，王建章.复杂井漏的钻井液快速保障系统[J].钻采工艺，2017，40（03）：13-15+7-8.