渤钻第二录井公司突破地质导向技术开采煤层气

2011-07-13 来源：石油机械网责任编辑：未填浏览数：未显示石油机械网

核心提示： “地质导向技术的突破，不仅开启了技术服务的新领域，而且在提高水平井目的层钻遇率、提高井眼轨迹平滑度、减少无效进尺

“地质导向技术的突破，不仅开启了技术服务的新领域，而且在提高水平井目的层钻遇率、提高井眼轨迹平滑度、减少无效进尺、减少钻井事故复杂等多个方面将发挥不可替代的作用。” 6月28日，渤海钻探第二录井公司经理纪伟说。
    6月9日，郑庄区块第4口先导试验井组--郑试平7H井顺利收官。这个公司再创区块多分支水平井钻速最快、进尺最多、煤层钻遇率最高等纪录。这标志着包含地质导向技术在内的煤层气钻井综合配套技术，将作为多分支水平井钻井的“核动力”，推动集团公司煤层气项目规模开发。
    吹响攻关号角
    鉴于我国天然气主产区的煤层特性，应用多分支水平井技术开发煤层气，成为适合我国地质特点的重要方式。但是，这种技术不仅对工艺要求高，而且风险较大。
    井眼连通、地质导向、侧钻是其中最难攻克的3项技术。地下煤层既存在一定的地层倾角，又有小的褶皱和断层，要想让钻头始终保持在垂直厚度仅5米的煤层中像蛇一样穿行，难度可想而知。此外，煤层容易发生垮塌，导致在钻进中，只有1/3的井能够正常完成。因此，要想在地下几百米的煤海里“畅游”，没有一双明察秋毫的“千里眼”，一切都无法实现。　
    2010年，渤海钻探公司以独立总包形式，将山西沁水地区郑庄区块作为主要试验区域，承担3个煤层气多分支水平井钻探业务，并同步开展多分支井核心技术的系统研究与实验。
    在3口多分支先导试验井组钻探过程中，地质导向技术要完成三个任务：一是准确界定中途完钻的井深，指导钻头在进入煤层前的定点位置着陆；二是做好水平井段钻头轨迹跟踪，提高煤层钻遇率；三是进行井眼轨迹现场施工设计，尽量避免复杂地质情况造成施工困难，保证煤层有效进尺和控制面积。2010年4月24日，这个公司开始调研和摸索煤层气水平井钻探规律，到这一年9月6日郑平05—1H井圆满完成地质导向任务，第二录井公司科研人员仅仅用了4个半月的时间。　　　
    创新思维克难关
    在先导试验钻探中，渤海钻探公司使用随钻伽马测量仪器作为导向工具。这在煤层气多分支水平井钻探中还没有先例，加之导向人员不具备煤层导向经验，困难接踵而至。
    在钻探之初，研究人员并未想到煤层中还有大量煤矸石和少量灰岩、砂泥岩，这使随钻测井获取的伽马曲线在判断钻头是否在煤层中钻进的准确性受到质疑。此外，在钻井过程中始终伴随着井壁煤层的垮塌现象，从井内返出的岩屑真假难辨。因此，郑平02—1H井组前5个水平分支井眼的钻探过程中，平均日进尺只有60米至70米，钻进速度和效率大打折扣。
   要想取得突破，必须创新思维。为此，攻关小组重新分析各项实钻参数，系统归纳总结前期几个水平分支井的资料，确定了中完井深的界定以岩屑、钻时、全烃为地层对比和判断着陆的依据参数，完善了中完井深的界定工作流程；水平段地质导向以钻时、全烃为判断是否在煤层中钻进的依据参数，以随钻伽马为判断钻头在煤层中位置的依据参数，建立地质导向工作流程。攻关小组找到了判断钻头位置的规律，日钻井进尺大幅提高，可达300米至500米，钻头基本无磨损。　
    地质导向技术获突破
    有了科学的工作方法做后盾，攻关小组将综合录井与随钻测井相结合，实现了煤层气分支水平井地质导向技术的实质性突破。
    在目的层钻进中，导向工程师做到及时判断、提前预警，遇到井下异常立即完钻，规避卡钻等工程事故的发生；利用录井的专业优势弥补工具的不足，精选有利层位和钻探区域指导钻进，使煤层钻遇率逐口井提高。郑试平4H井完钻时，区块煤层钻遇率已经由最初的61.63%提升到84.74%。这表明，第二录井公司掌握的地质导向技术已适应了煤层气钻井的需要，做到了“让钻头看着煤层走、闻着天然气味道钻”。
    地质导向核心技术的自有，打破了国外公司的技术垄断，而成本只相当于国外公司的1/3，为低成本高效开发煤层气奠定了坚实基础。

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