页岩气水平井卡钻主要原因及预防对策

摘要：

四川盆地长宁—威远国家级页岩气示范区目前已经实现了埋深3 500 m以浅海相页岩气的规模化、效益化开发,但随着该区页岩气水平井段长度的延伸,管柱下入过程中摩擦阻力、扭矩增大,易造成频繁遇阻、卡钻等现象.为此,在分析卡钻原因的基础上,从预防钻井过程中井眼力学变形的角度出发,以提高页岩长水平井井段的钻井液封堵性能为重点,协同优化影响井眼轨迹和井眼环空岩屑浓度的钻具组合与钻井参数,通过优化井身结构、井眼轨迹、钻井液性能等技术措施,配套降摩减阻及提速配套工具,制订了页岩气水平井防卡钻技术措施,并进行了现场应用.研究及应用结果表明:①对于水基钻井液采用加入适量复合盐抑制剂的方式并配合固控设备的应用,可有效控制钻井液中的有害固相含量,而对于油基钻井液则采用提高油水比、增加乳化剂等方式以增强其稳定性;②井眼轨道设计优化为三维轨道二维化后,钻柱最大摩阻较之于优化前降低了20％;③高效随钻震击器的钻具组合,配合以合理的钻井参数控制机械钻速,可以达到满足井眼环空携岩要求的岩屑浓度,减少岩屑床的厚度;④现场12井次的应用效果表明,水平井段阻、卡等复杂事故时率由2.3％降低至0.92％.结论认为,该研究成果为解决页岩气长水平段卡钻难题提供了有效的技术途径.

关键词：页岩气、水平井、卡钻、预防对策、水基钻井液、油基钻井液、四川盆地、长宁—威远国家级页岩气示范区

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资助基金：国家科技重大专项“深井超深井高效快速钻井技术及装备”2016ZX05020-002;“四川盆地大型碳酸盐岩气田开发示范工程”2016ZX05052

在线出版日期：2019-01-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：107-113