探討涪頁HF一1頁巖氣水平井鉆井的關(guān)鍵技術(shù)

　　節(jié)能：引言

　　涪頁HF一1井是中國石油化工集團公司部署在四川盆地的第1口頁巖氣預(yù)探水平井，以頁巖氣勘探的有利層系下侏羅統(tǒng)自流井組大安寨段頁巖層為目的層，成功鉆遇1 130．75 m頁巖氣油氣顯示，展示了自流井組大安寨段良好的頁巖氣資源潛力，同時也驗證了水平井技術(shù)在開發(fā)頁巖氣方面的適用性。該井在鉆探過程中面臨地質(zhì)不確定因素多、地層可鉆性差、頁巖層易坍塌、井身質(zhì)量要求高、機械鉆速低、固井難度大等難題。施工中合理選用配套技術(shù)，系統(tǒng)優(yōu)化工程設(shè)計，最終成功鉆達目的層，為涪陵區(qū)塊水平井鉆探提供了依據(jù)。

　　1、地質(zhì)概況

　　涪頁HF一1井井區(qū)位于川東南涪陵區(qū)塊的東北部，構(gòu)造上位于川東弧形高陡褶皺帶上，屬于萬縣復(fù)向斜焦石壩一茍家場一黃泥塘斜列背斜帶中的拔山寺向斜，受龍門山、齊岳山斷裂的影響，構(gòu)造呈北東向延伸。涪頁HF一1井自上而下鉆遇遂寧組、沙溪廟組、涼高山組、自流井組大安寨段。大安寨段儲層主要為淺湖一半深湖相沉積，呈頁巖、灰?guī)r、砂巖不等厚頻繁互層狀，其中頁巖為主要儲集巖。頁巖粘土礦物質(zhì)量分數(shù)為42．0％～68．2％。碎屑礦物以石英為主，質(zhì)量分數(shù)為22．4％～42．0％，其次為方解石和斜長石，質(zhì)量分數(shù)分別為3．0％～20．5％和4．0％左右，另有少量白云石、黃鐵礦和赤鐵礦等。大安寨段巖石力學(xué)參數(shù)：上部、下部灰?guī)r泊松比為0．27～0．37，平均0．33，彈性模量為51～81 GPa，平均70 GPa；中部泥頁巖泊松比為0．21—0．38，平均0．30，彈性模量18～46 GPa，平均30 GPa。

　　2、井身結(jié)構(gòu)與井眼軌跡設(shè)計

　　2．1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　涪頁HF一1井為一口預(yù)探井，鉆井中不可預(yù)見的因素較多，實鉆地質(zhì)情況可能與預(yù)計有一定差別，存在易漏、易塌等復(fù)雜情況。確定井身結(jié)構(gòu)時應(yīng)充分考慮地層和壓力的變化，套管程序的選擇須為各開次鉆井安全留有余地。頁巖氣水平井后期要進行壓裂施工，井身結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮到完井壓裂管柱的結(jié)構(gòu)特點和工藝要求。2 J。本井水平位移較長，合理的井身結(jié)構(gòu)可以降低鉆具摩阻和扭矩，有利于水平段的有效延伸。綜合考慮上述要求，根據(jù)待鉆井的地層特點、壓力預(yù)測及相鄰構(gòu)造已鉆井的實鉆井身結(jié)構(gòu)，確定涪頁HF一1井井身結(jié)構(gòu)，如表1所示。

　　2．2井眼軌跡設(shè)計

　　通過對比不同造斜點、不同造斜率的幾種軌跡設(shè)計，結(jié)合涪頁HF一1井地層特點和鉆探要求，確定井身剖面采用“直．增一平”單增井眼軌跡剖面。設(shè)計造斜點1 956．31 m，A靶點進入水平段，水平段長1 135．1 In，如表2所示。

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