勘探与钻采工程
川庆气体钻井突破塔里木高产水砾石层禁区创造奇迹
2010/4/29
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来源：中国石油石化工程信息网
[四川石油报2010年4月27日]4月21日，刚从大北6井归来的川庆钻采院气体钻井技术人员告诉笔者，仅仅15天，他们采用雾化钻井作业拿下了大北6井3902到5012米这段拦路虎，进尺1110米，这是该区块采用常规泥浆钻井4个多月的工作量啊。加上去年这个时候在上部井段6天时间完成的644.53米进尺，他们在大北6井气体钻井已达1774.53米进尺。现在可以这样说：大北地区钻井周期从过去的两年多缩短到一年以内完全可能！
挑战山前异常复杂构造
大北地区因其丰富的油气资源被人们寄予厚望，该区已完成10口探井，口口高产，有望成为第二个克拉2气田。
但是，属于塔里木山前构造的大北地区砾石地层，由于可钻性差、胶结性差、严重井漏三大难题，直接导致该地区钻井速度低、成本高、勘探进程慢。大北地区已打的10口井钻井周期平均都在两年以上，其高昂的成本、蜗牛式的速度远远不能满足塔里木油田勘探开发的需要。如何以更快的速度、更低的成本打开大北构造油气宝藏的大门，已成塔里木油田上下的当务之急。
人们再次把希望寄托在气体钻井上。
可塔里木的“风沙”适合气体钻井技术的“口胃”吗？
为保证大北地区气体钻井技术作业成功，作业方案已先期得到技术人员的完善和确定：气体钻井初次作业选在大北6井上部砾石层，在444.5毫米表层进行地质适应性试验，获取第一手资料。
2009年4月4日,气体钻井在大北地区开始了处女作:自井深308.47米处开始钻进。至井深450米就遭遇地层出水，此后不断钻遇新的水层，给气体钻井带来极大困难。
技术人员及时调整方案，果断采用空气雾化钻井技术，对技术进行全面配套，克服了地层坍塌的影响，在地层产水量不断增加到50方/小时的严峻形势下，4月10日顺利钻至井深953米，进尺达到644.53米，平均机械钻速7.74米/小时，为邻井大北301井相同井段常规钻井平均机械钻速的5.27倍，为该地区实施空气钻井积累了宝贵经验。气体钻井技术在克服山前构造上部地质复杂难题方面终于取得了实在的成果。成功的消息传出，集团公司副总经理廖永远致电表扬，极大地鼓舞了气体钻井技术人员的信心。此后，气体钻转战大北5井，进一步验证了技术的可行性。
勇闯4000米深水区
2010年4月，气体钻井再次被委以重任，这一次，大北6井作业井段在4000米以下。两次气体钻井之间，该井采用泥浆钻井从953米处钻达3902米，不足3000米的进尺却经过了近一年的时间，耗费巨大，人们殷切希望气体钻能创造奇迹。
气体钻井在井下3902米井深311.2毫米井眼作业面临两大难题：其一，该井段岩性为库车组砾石层夹泥岩，可钻性极差且见水易坍塌；其二，由于上部井段套管强度不够，射孔泄压后，已钻出水地层不能得到有效封隔，气体钻井随时面临难以维系的险境；两大难题同时出现，按传统思维进行气体钻井几乎没有成功的可能。
如何才能在这种极端恶劣的条件下突出重围，为气体钻井开拓一片新的天地？
技术人员组成现场攻关组，实行集中力量，分步突破，大胆试验：配套大排量气体设备作业，适时优化施工参数、维修技术人员现场保障；大胆采取套管射孔泄压来化解气体钻井可能出现的套管变形难题；专门研制了适应高产水气体钻井的新型旋转控制头、双直通排砂管线，克服了排砂管刺漏，提高了施工效率；严寒下攻关组人员步行8公里外，到悬崖上采岩样实验，指导基液配方优选和井壁坍塌控制。终于破解了气体钻井重重难关。
4月5日，该井从井深3902米开始雾化钻井。作业中遭遇的地层水果然厉害，不仅超过70方/小时，而且还是盐水，导致国际通用的气体钻井软件因超出其设定上限“停摆”，循环介质性能受到严重影响。技术人员不迷信理论，大胆打破雾化钻井、泡沫钻井、充气钻井的经典界限，适时转换作业模式，探索并实现了多相流态交互应用的气体钻井新方法，确保了气体钻井快速顺利钻进。4月18日，该井顺利钻进到5012米后完成泥浆转换。
在15天的时间里，气体钻井创下了塔里木山前砾石层311.2毫米井眼气体钻井最深、牙轮钻头机械钻速最高、单只牙轮钻头进尺最长、钻井日进尺最高等多项纪录，刷新了1项气体钻井全国纪录，实现了历史性的突破。气体钻井成为继PowerV垂直钻井技术之后解决长期困扰塔里木油田的山前高陡构造钻井难题后取得的又一重大提速进展。
