摘要： 元坝气田是国内埋藏最深的海相大气田，其存在气藏埋藏深、酸性气体含量高、压力层系多、地层岩性复杂等世界级钻井技术难点。文章在对元坝超深高酸性气田钻井技术难点分析的基础上，介绍了井身结构优化技术、空气钻井技术、扭力冲击器钻井技术等关键提速技术和钻井液性能维护、套管防磨、井控等安全管理措施及其应用效果，最后给出了元坝地区超深高酸性气田的钻井提速技术系列。
Abstract： Yuanba gas field is the largest marine gas field in our country， however there are many drilling difficulties in this region， such as its gas reservoir is very deep， acid gas content is high， formation pressure and lithology is complex and so on. This paper focuses on introducing the key drilling technology to increase drilling speed and their application on the basis of analysis for the drilling difficulties for Yuanba region， such as optimization technology for well structure， air drilling technology， torque impactor drilling technology， maintenance of drilling fluid properties， decrease casing wear technology and well-control. Finally this paper proposes a series of increasing drilling speed technology.
关键词： 元坝气田；超深高酸性；钻井提速
Key words： Yuanba gas field；ultra deep and high acid gas；drilling speed increasing
0 引言
1 地质特征及钻井技术难点
元坝地区构造平缓，褶皱轻微，发育一些小规模、低幅度构造，整体表现为向NE倾斜的单斜构造。该地区钻遇地层自上而下依次为白垩系，三叠系，二叠系，石炭系，志留系。其中剑门关组至须家河组地层为陆相沉积，岩性以砂、泥质岩性为主；二叠系雷口坡组及以下地层为海相沉积，岩性以碳酸盐岩为主。该地区勘探开发难度极大，钻井过程中存在“深、硬、斜、漏、喷、卡、毒”等世界级工程技术难题，具体表现在：①气藏超深，水平井、定向井施工难度大。②酸性气体含量高、钻井风险大。③存在多套压力层系且地层压力预测难度大，地层漏失严重。④地层岩性复杂，钻井提速困难。
2 提速技术
元坝气田针对区块存在的钻井难点在第一期产能建设井的钻井过程中大量采用新技术新工艺，从科技提速、安全提速、管理提速三方面提高元坝气田产能建设井的钻井速度。
2.1 科技提速
2.1.1 井身结构优化技术 科学合理的井身结构是能以尽可能少的套管程序封隔地层必封点，并采用合理的井眼尺寸以避免钻井复杂事故，提高钻井速度，有效保护油气层的井身结构。元坝地区第一期产能建设井均采用五开制井身结构，其示意图如图1所示。
2.1.5 干法固井技术 干法固井技术是指气体钻井结束后直接下套管固井，不转换钻井液程序的固井技术，可节省施工时间，避免转换钻井液时可能发生的井漏、井壁失稳等复杂情况。元坝气田11口产能建设井在一开表层套管固井中，全部应用了干法固井技术，一开中完时间平均为8.94天，较没有采用干法固井技术的先期开发井一开中完时间减少了17.09天。统计计算表明，若除去其它因素延长的固井时间，干法固井技术较常规固井技术可节约8天的固井时间。
2.2 安全提速 元坝气田在科技提速的基础上针对超深高酸性气田的特性，不仅从人身和地面设备安全上加强了监管，加强技术检查、督察力度；严格审核钻井工程设计和方案，从源头上保障安全施工；完善和落实应急预案，有效处理突发情况；现场监督，对重点井、复杂井、关键环节实行重点监控，对随时可能出现的井下复杂情况及时判断，果断处理，杜绝和避免重大钻井故障发生，从整体上提高了生产的安全性和时效性。
2.2.2 井控技术 对高酸性气田而言，井控技术的关键在于防止H2S从地层或井筒中溢出。元坝气田首先在合理井身结构设计的基础上，加强了气层压力及其物理性质的预测，重点监测与处理溢流、又漏又喷等复杂情况；其次在井控装置的组合形式上采用了“环形防喷器+双闸板防喷器+双闸板”的组合方式，保证了井控装置能够同时拥有2个半封闸板，1个全封闸板和1个剪切闸板；最后在井控设备的选材上做了严格要求，对金属材料和非金属材料的防硫特性均按照行业标准进行。
2.2.3 套管防磨技术 超深高酸性气田的钻井过程中，套管的防磨、防腐蚀是一个应高度重视的问题。元坝气田在防磨防腐方面除采用了钻杆保护器、减磨接头、钻杆接头耐磨带等常用技术措施外[7]，主要在钻井工程设计和施工方面做了相应的工作，以防磨损与腐蚀的交互作用。如在套管选材上注重了套管的抗硫、抗挤性能；在钻进过程中严格控制井身质量，直井段采用了轻压吊打等防斜打直技术，斜井段控制全角变化率，减少套管与钻杆的接触面积和接触应力，不同井段采取钻具上加防磨接头等措施；优选钻井液体系，增强钻井液的润滑性能。
元坝气田在清楚认识超深高酸性气田钻井难点的基础上，结合具有针对性的钻井技术措施，形成了元坝气田超深高酸性配套钻井提速技术系列，见表2所示。
元坝气田应用该钻井提速技术系列，在元坝气田产能建设井的钻井过程中取得了显著的提速效果，具体指标见表3。
4 结论与认识
①元坝气田存在井深、酸性气体含量高、井底温度高、压力层系多、地层岩性复杂等世界技术难题，致使井身结构设计、井控工作及井眼轨迹控制难度大，给元坝气田水平井、定向井的钻井施工带来了较大的困难。
②元坝气田从科技提速、安全提速、管理提速三方面着手，确定了适用性较强的五开井身结构、套管选材标准以及钻井提速配套技术系列，为超深高酸性气田的开发积累了成功经验。
③目前元坝气田虽取得了较好的提速效果，但还有改进的空间，如拓展扭力发生器和干法固井的应用深度；增大现行三开井身结构Ф282.6mm套管的环空间隙；加强井眼轨迹控制精度；加大对国产旋转导向钻井技术的应用，以降低成本。
④元坝气田钻井施工过程中不可预见因素多，安全施工和井控风险大，应加强地层压力预测、井控溢流机理基础研究以及超深高酸性水平井、定向井钻井技术研究，为超深高酸性气田的钻井施工提供理论支撑与技术保障。
参考文献：
[3]郭元恒，何世明，刘忠飞等.长水平段水平井钻井技术难点分析及对策[J].石油钻采工艺，2013，35（1）：14-18.