西部探矿工程 ２０１６年第１期 塔东古城区块钻井提速配套技术及应用 迟家俊 （大庆钻探工程公司钻井一公司，黑龙江大庆１６３４１１） 摘要：塔东古城区块目的层埋藏深，岩性致密、可塑性强、韧性大，ＰＤＣ和牙轮钻头可钻性差，机械 钻速低，寿命短。通过钻头优选形成的钻头序列、直螺杆与ＰＤＣ复合钻井提速技术与新型井下工具 （扭力冲击器或液动旋冲工具）配合专用ＰＤＣ钻头提速钻井技术的综合应用，能够大幅度提高机械 钻速，缩短钻进周期。提速技术在古城７井、城探１井和东探１井等３口的综合应用，提速效果非常明 显，３口井平均机械钻速３．７１ｍ／ｈ，平均钻进周期１８４．８ｄ，同比邻井古城４井和古城６井平均机械钻速 提高９５．２６％，平均钻进周期缩短１３３．５ｄ。钻井提速技术的综合应用为塔东古城区块深井钻井提速提 供了技术保障。 关键词：新型井下工具；提速；塔东区块；现场试验 中图分类号：ＴＥ２４２文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２０１６）０１—００２０－０５ 塔东地区位于塔里木盆地东部，塔东库鲁克塔格 断隆与车尔臣断裂之间，西为古隆起的东界古城４ 井一线，南达车尔臣断裂，北至孔雀河斜坡，东为阿尔 金山，面积约１２．５７ｘ１０ ｋｍ。。塔东区块油气资源丰富， 适合使用ＰＤＣ钻头，只能应用牙轮钻头钻进； （３）奥陶系却尔却克组“黑被子”地层泥岩发育，研 磨性强、可钻性差，常规钻进机械钻速较低，在钻井提 速上为重点需要攻关井段； 将成为大庆油田天然气勘探的战略接替区。该区块勘 探程度低，钻井速度缓慢。古城区块主要目的层平均 埋深超过５０００ｍ，砾石层及高硬度、高研磨性砂泥岩发 育、可钻性差，机械钻速慢，严重制约钻井速度。经过 对该区块底层岩性分析，通过一系列技术措施，先后在 古城７井、城探１井和东探１井等３口井在钻井提速方 面取得了不错的进展。在塔东古城区块初步形成了一 套可行的钻井提速技术。 １深井提速难点分析 （４）目的层（奥陶系下部和寒武系）为碳酸盐地层， 对于高硬度、高研磨性的灰岩及白云岩，需要做好相应 的钻头选型工作。 综上可知提速难点主要为地质条件复杂，上部地 层松软成岩性差，钻进过程中易塌、易漏；中部地层奥 陶系却尔却克组“黑被子”地层为提速难点，泥岩发育， 研磨性强，可钻性差；下部地层碳酸盐地层高硬度、高 研磨性，导致机械钻速低，钻井周期长。 ２钻井配套提速技术及应用 通过理论和现场应用分析，实行钻头优选，并在第 二、三和四次开钻井段分别配合相应的提速措施实行 提速，具体为：二开井段提速技术措施为直螺杆配合 ＰＤＣ钻头复合钻井提速；三开井段上部井段施工采用 古城地区下古生界厚度巨大，基本在５０００ｍ以上， 志留系、泥盆系分布局限，主要发育在古城鼻隆北部倾 末端，石炭系基本全区分布，缺失二叠系；中生界厚约 １０００ｍ，三叠系向东南减薄缺失，侏罗系～白垩系由西 向东、由南向北增厚，并不整合在三叠系、石炭系和奥 陶系不同地层之上。根据实钻资料总结钻井提速难点 有以下几点： 直螺杆配合ＰＤＣ复合钻进提速，下部井段奥陶系却尔 却克组“黑被子”地层采用新型井下工具进行提速；四 开井段由于井深较深及井眼尺寸相对较小的实际情 式。 （１）上部地层（第四系和第三系上部）岩性疏松，成 岩性较差，易塌、易漏； （２）三叠系底部砾石层发育，可钻性相对较差，不 收稿日期：２０１５一ｌ１—２０ 况，提速工具的应用受到，因此均采取常规钻进方 ２．１钻头优选提速技术及应用效果 作者简介：迟家俊（１９８２一），男（汉族），吉林德惠人，工程师，现从事深井钻井技术研究和科研管理工作。 ２０１６年第１期 西部探矿工程 ２３ 在城探１井奥陶系“黑被子”地层，应用 １９６ｍｍ 速效果显著。 型液动旋冲工具与Ｑ６３５ＰＤＣ钻头，机械钻速比古城８ ２．４综合应用效果 井使用扭力冲击器提高了４５．９９％（表５）。 通过钻头优选、复合钻进技术和新型井下工具钻进 由以上２个表可以看出，新型井下工具＋专用ＰＤＣ 技术的综合应用，尤其是突破了“黑被子”地层钻速慢的 钻头提速技术对塔东古城区快奥陶系“黑被子”地层提 难题，整体上钻井提速效果显著，现场应用３口井见表６。 表５城探Ｉ井液动旋冲工具使用数据与邻井对比表 ３口井在平均完钻井深增加３４５．１ｍ的情况下，平 均钻速同比提高了９５．２６％，平均钻进周期同比缩短了 参考文献： １３３．５ｄ，取得了较为显著的提速效果。 ［１】张云连．冲击旋转钻井工具的发展现状及应用研究［Ｊ］．石油 ３结论与建议 矿场机械，２００１，３０（５）：１２—１４。 （１）针对塔东古城区块提速难点，通过古城７井、城 ［２］陈志学，于文化，朱进祖，等．液动冲击钻井技术在青藏地区 探１井和东探１井共计３口井试验优化组合配套提速技 的试验与应用［Ｊ】．石油钻采工艺，２００６，２８（５）：１９—２１． 术，即钻头优选、复合钻井、新型井下提速工具等三方 【３】李萌，于兴胜，罗西超，等．螺杆钻具的前沿技术［Ｊ］．石油机 械。２０１ １，３９（９）：１９－２２，４６． 面技术。现场应用表明配套提速技术能够满足钻井施 ［４］刘伟，李丽，胡大梁，等．钻井新技术在川西中深层的应用［Ｊ］． 工提速的要求，其提速效果显著，实现了大幅度提高机 钻采工艺，２００８，３１（２）：１２０－１２２． 械钻速，缩短了钻进周期的目的。 【５】滕学清，白登相，杨成新，等．塔北地区深井钻井提速配套技 （２）建议在塔东古城区块提速配套技术中尝试应 术及其应用效果ｆＪ］．天然气工业，２０１３，３３（７）：１—６． 用复合钻头及涡轮钻具进行提速，进一步完善提速配 ［６ 宋建伟，６】何世明，龙平，等．国内深井钻井提速技术难点分析及 套技术措施。 对策［Ｊ］．西部探矿工程，２０１３（１２）：７３—７７． （下转第２７页） ２０１６年第１期 西部探矿工程 滨浅湖沉积亚相。 （３）沉积相剖面和平面特征表明，营城组砂层厚度 １９９４：８４５． ［１２】邱安南，王林生，高炎，等．准噶尔盆地百口泉油田八道湾 组三段辫状河三角洲的识别与沉积特征［Ｊ］．海洋地质前 缘，２０１２，２８（２）：１７—２２． 和砂地比由南向北逐渐减薄，物源来自西南部，向东北 部逐渐减薄。西南部发育辫状河三角洲水下分流河道 微相，北部发育滨浅湖沉积，中间过渡带为辫状河三角 洲水下分流间湾微相。 【１３】肖明国，安志渊，曹少芳，等．准噶尔盆地石南３１井区下白 垩统清一段湖泊辫状河三角洲沉积体系［Ｊ］．地层学杂志， ２００８，３２（４）：３８１—３８８． 【１４］侯启军，冯志强，冯子辉．松辽盆地陆相石油地质学［ＭＩ．北 参考文献： 京：石油工业出版社，２００９：１２９—１７７． 【１】张传林，赵省民，文志刚．准噶尔盆地南缘辫状河三角洲沉 积特征及储集性［Ｊ】．石油地质，２００３，１５（３）：２０２—２０５． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｒａｉｄｅｄ Ｒｉｖｅｒ Ｄｅｌｔａ Ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ Ｆａｃｉｅｓ ｏｆ 【２】张希明，芳．塔北地区辫状三角洲沉积特征及油气勘探 Ｙｉｎｇｃｈｅｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｉｗｕ Ｏｉｌｉｆｅｌｄ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ ＳｏｎｇＨａｏ 意义『Ｊ１．石油勘探与开发，１９９９，２６（２）：２１—２４． Ｂａｓｉｎ ［３】李文厚，林晋炎，袁明生，等．吐鲁番一哈密盆地的两种粗碎 屑三角洲［Ｊ］．沉积学报，１９９６，１４（３）：１１３—１２１． ［４］于兴河，王德发，孙志华．湖泊辫状河三角洲岩相、层序特征 ＸＵ Ｊｕｎ－ｙｕ 及储层地质模型——内蒙古岱海湖现代三角洲沉积考察 （Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ， ［Ｊ】．沉积学报，１９９５，１３（１）：４８—５８． ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ） ［５】王先德，柳志伟，杨发群，等．白音查干凹陷白垩系巴彦花群 辫状河三角洲沉积特征［Ｊ］．中国矿业，２０１２，２１（１２）：７４—８４． ｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｂｒａｉｄｅｄ ｉｒｖｅｒ ｄｅｌｔａ ｉＳ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｔｙｐｅ ａｎｄ 【６】薛良清，Ｇａｌｌｏｗａｙ Ｗ Ｅ．扇三角洲、辫状河三角洲与三角洲体 ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｔａｒｇｅｔ ｉｎ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｂａｓｉｎｓ． 系的分类［Ｊ］．地质学报，１９９１（２）：１４１—１５３． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｄｅｔｍｌｅｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃｏｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｉｎ ｓｅｃｔｉｏｎ， ［７】徐蒙，王家豪，徐东浩，等．苏里格气田苏１２０区块盒８段浅 ｗｅｌｌ ｌｏｇｇｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｎｇｌｅ ｗｅｌｌ ｐｈａｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｉｎｆｅｒｒｅｄ ｔｈａｔ 水辫状河三角洲砂体演化规律［Ｊ】．沉积学报，２０１３，３１（２）： ｂｒａｉｄｅｄ ｄｅｌａｔ ｆａｃｉｅｓ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ￣ｉｎｇｃｈｅｎｇ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｂｅ ｓｕｂｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｍｏｒｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｓｕｂｆａｃｉｅｓ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ３４０—３４９． ［８］谢辉．浅水粗粒辫状河三角洲沉积微相特征与油气产能的 ｅｉｇｈｔ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｍｉｃｒｏ．ｆａｃｉｅｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｉｄｅｎｔｉｉｆｅｄ．ａｎｄ ｕｎｄｅｒｗａ． 关系——以焉耆盆地宝浪油田为例［Ｊ］．地球科学与环境学 ｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔａｒｙ ｃｈａｎｎｅｌ ｆａｃｉｅｓ ｍｏｓｔｌｙ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｆａ－ 报，２００４，２６（４）：３７—４０． ｖｏｒａｂｌｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｆａｃｉｅｓ ｂｅｌｔｓ．Ｅａｃｈ ｏｆ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｍｉｃｒｏ．ｆａｃｉｅｓ ｉｓ 【９】于兴河．碎屑岩系油气储层沉积学【Ｍ】．北京：石油工业出版 ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｌｉｈｔｏｌｏｇｙ，ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｐｓｅｐｈｉｃｉｔｙ， ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，ｌｏｇｇｉｎｇ ｃｕｒｖｅ ｓｈａｐｅｓ．Ｔｈｕｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ ａ 社，２００２：２１ｌ一２１２． 【ｌ０】姜在兴．沉积学［Ｍ］．北京：石油工业出版社，２００３：３７５－４０１． ｓｏｌｉｄ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｏｆｔｈｅ ａｒｅａ． ［１１】冯增昭，王英华．中国沉积学［Ｍ】．北京：石油工业出版社， Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｒａｉｄｅｄ ｒｉｖｅｒ ｄｅｌｔａ；ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙ ｆａｃｉｅｓ；Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｓｏｎｇｌｉａｏ Ｂａｓｉｎ；Ｙｉｎｇｃｈｅｎｇ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ （上接第２３页） ［８】李秋杰，王春华，李玉海，等．液力衡扭旋冲提速工具及其在 【７】辛建华．玉北９井扭力冲击器钻井提速技术［Ｊ］．勘探地球物 达深１６井的应用［Ｊ］．探矿工程（岩土钻掘工程），２０１５，４２（１）： 理进展，２０１３，３（１）：６５－６８． ３ １—３３Ｉ３７．
