华东石油工程公司江苏钻井公司
摘要：金坛储气库井一般都是储气直井，由于储气库井具有运行周期长、工作压力大、周期循环等特殊要求，因此对所钻储气井的井筒完整性要求非常高，同时设计工期短，工序复杂，施工难度较大。文章通过对金坛储气库井钻井技术进行分析与总结，提出了适合该区块储气井井径扩大率控制、提高地层承压能力、保护生产套管、提高一次电测成功率等相关的钻井技术，为今后该区块优快钻井提供经验。
关键词：储气库，井身质量，固井质量
已完成的金坛储气库三期10口井的施工，平均机械转速比一期提高了36.06%，平均钻井周期缩短了40.92%，尤其是J129井打破了金坛储气库工区平均机械钻速最高、钻井周期最短、建井周期最短三项钻井记录。通过不断探索、总结，针对该区块的地层特点和施工技术难点，形成了一套有效地提速提效的技术措施，单井钻井周期、机械钻速屡创新高，提速提效成效明显。固井质量全部为优质，获得了甲方的高度赞誉。
1钻井工程技术难点
金坛盐穴储气库是利用地下盐岩层进行建设的盐穴型地下储气库，与常规油气井钻井相比，除了要求溶腔的密封可靠性好外，对所钻储气井的井筒完整性要求非常高：储气库运行周期长，至少40年以上，工作压力大（最大工作压力16MPa），并且周期循环，因此包括井内管柱、井口装置和固井质量等井筒质量必须能承受强注强采交变应力的影响。钻井工程技术难点主要表现以下几个方面：（1）井身质量要求高；（2）井径扩大率控制难；（3）井眼直径大、地层可钻性差；（4）地层复杂。
2钻井工程施工技术
2.1防斜打直技术
由于储气库井对井身质量的要求很高，因此做好防斜打直工作就成为了全井施工的重中之重，为保证井身质量合格，制定以下措施：
（1）开钻前认真检查安装质量，保证天车、转盘、井口三点一线；导管安装垂直，导管中心与井架底座中心同轴度偏差小于10mm。
（2）一开采用塔式双扶大钟摆钻具组合，相比以前的塔式单扶钟摆钻具组合更能起到很好的防斜和纠斜作用。
（3）下钻前认真做好了入井钻铤的外径丈量工作，按照由大到小入井，起到最佳的“塔式”钻具效果。
（4）加强测斜工作，每钻进50-80m测斜一次，在更换钻具组合或出现增斜趋势时加密测斜，若发现井斜偏大，及时采取纠斜措施，以保证井身质量。
2.2井径扩大率的控制技术
在井径扩大率的控制上，我们主要抓好每口井的施工总结工作，总结不足，提出整改方案，总结出了以下几个方面的做法：
（1）优化钻具组合，在一开和二开钻进过程中使用常规塔式双扶大钟摆钻具组合，不再使用螺杆钻具，确保井底钻头摆动下，减小钻头径向摆动力，减少对井筒地层的破坏。
（2）做好泥浆预处理工作，针对地层岩性提前提前加入泥浆材料药品进行预处理，保持泥浆性能的稳定，确保泥浆性能不大起大落，从而避免诱发井壁失稳。
（3）做好随钻堵漏工作，在一开钻开玄武岩地层前就开始加入单封、超细碳酸钙等封堵材料进行随钻堵漏，提高地层封堵能力，防止地层吸水膨胀垮塌。
（4）做好二开泥浆体系转化工作，吸取金坛储气库一期10口井施工经验，提前转化饱和盐水泥浆体系，二开扫水泥塞前在表套内转化，防止在二开中途转化调整性能时，由于过程稍长而造成井径扩大的情况。
（5）优化钻井液性能，针对二开套管鞋以下50-100m井段灰绿色泥岩易吸水膨胀垮塌，在一期10口井施工过程中均发生掉块、垮塌的情况，将二开钻井液密度从1.30 g/cm3调整到1.38-1.40g/cm3，粘度45s左右，2016年7口完成井中仅在J131井和J124等俩口井发生掉块垮塌。
（6）起下钻控制好速度，避免产生过大的激动压力和抽吸压力造成井壁垮塌；下钻到底和接完单根开泵柔和，防止压力过大造成井壁垮塌。
2.3钻头选型技术
（1）通过沟通，从J131井开始将一开采用16”井眼代替原先的17 1/2”井眼，由于井眼尺寸缩小，机械钻速得以提高。
（2）通过总结已施工井一开井段的施工经验，优选钻头和钻井参数，直接使用PDC钻头钻至玄武岩上部，然后再下入镶齿钻头钻穿玄武岩，节约了一个钢齿钻头及起下钻的时间，同时在保证井身质量的前提下适当加大钻压，提高了机械钻速，达到了提速提效的目的。
（3）二开上部地层岩性疏松，可钻性高，因此选用Φ311.1mm M195G1RT型号的PDC钻头，适用于较疏松地层，在上部地层机械钻速能达到12-13m/h。
（4）三开盐层可钻性好，采用16mm五刀翼Φ216mmPDC钻头，盐层段机械钻速能达到20m/h左右。
2.4钻井参数优选技术
储气库井在施工过程中，既要选用防斜能力较强的钻具组合，使井眼轨迹不易产生偏斜，从而有效控制井身质量，又要在地层允许的条件下，优选钻头、优化钻头工作的机械参数和水力参数，尽可能提高机械钻速：
（2）在中部井段为达到提速保质目的使用PDC钻头：钻压20-40KN，转速110r/min。重点处理好软硬地层交接面，在软地层适当降低钻压、硬底层钻压及时跟上。在打套管附件时轻压慢转吊打，每打半个小时上提钻具一次，防磨坏套管。钻进时采取单、双泵交替作业，每钻完三个单根，双泵45L/s排量循环一次，充分携带环空岩屑，防止沉砂引起蹩泵，将地层憋漏。强调接单根动作要迅速，做到早开泵、晚停泵。针对二开快速钻进时岩屑多的特点，施工中，加强做好四级固控设备的使用，严格控制固相含量在允许值范围之内。
（3）在盐岩段宜选用PDC钻头，钻压30-40KN即可达到较高机械钻速，同时也能保证井身质量。
（4）在盐层底板地层很硬，可钻性差，机械钻速偏低，还需要继续研究对钻头的选型。完钻后，用正常钻进时1.2倍的钻井液排量，将井底岩屑充分循环干净后打稠浆起钻电测，电测一次性成功。
3钻井液施工技术
（1）一开钻进时在进入玄武岩前随钻加入1%KD-23进行防漏预处理，钻遇玄武岩后继续补充，随钻防漏堵漏，同时加入1%OSAM-K配合少量CaCO3，改善泥饼质量，封堵地层微裂缝，逐步提高地层承压能力，起到既防漏又防塌的效果。
（2）饱和盐水泥浆最好二开前在表层套管内转换，优点有：①利用候凝的时间配置盐水泥浆，并减少了一趟短起下钻，缩短了施工周期，达到了提速提效的目的；②盐水泥浆对钙泥岩的抑制性强，解决了含钙泥岩的对泥浆的污染问题，保持了井壁的稳定性，也能有效防止钻头泥包。
（3）施工中充分利用好固控设备，把固相含量控制在0.2%内，有效的预防了卡钻。严格控制起下钻速度，防止压力激动，确保了井眼的稳定。
（4）由于阜宁组易掉块垮塌、盐层易溶解，在进入阜宁组地层前重点处理好钻井液性能，控制好钻井液失水，并适当提高钻井液的抗钙能力，有效的防止了本段地层含钙泥岩卡钻。
4结论及建议
（1）在二开井段通过工程与泥浆的紧密配合，科学施工，有效的控制了该井段的井径扩大率，达到了设计要求。
（2）地层承压能力差，在生产套管固井前做地层承压试验，及时采取针对性措施，优化堵漏方案，确保固井施工正常。
（3）在打生产套管附件、水泥塞时使用直螺杆钻进（不开转盘）可有效防止钻具对生产套管造成损伤。
（4）在电测前打入稠浆封闭井底裸眼段，可以有效预防井底沉砂，提高电测一次性成功率。
参考文献：
[1]<<金坛盐穴储气库钻井工程设计>> 江苏石油工程技术研究院
[2]<<金坛盐穴储气库钻井地质设计>> 江苏油田分公司地质科学研究院
[3]<<金坛盐穴储气库钻井施工方案>> 江苏钻井公司金坛储气库项目组