ACE―MY01井钻井技术总结

贵州保田青山煤层气勘探项目ACE—MY01井钻井工程技术总结报告报告人：邓昌文2006年6月29日1.钻井作业概况1.1钻探目的贵州保田青山煤层气勘探项目是加拿大亚加能源有限公司与中国中联煤层气有限责任公司、贵州省煤田地质局合作开发的第一批钻井勘探工程，该工程包括6口参数井，其中ACE-MY01井、ACE-MY02井和ACE-MY03井通过议标，确定由中国贵州省煤田地质局承担。ACE-MY01煤层气参数井位于贵州省六盘水市盘县马依镇波车村北边110m公路边。设计井深780.00m，目的煤层为二叠系上统龙潭组（P2l）的3、5、12、17、19、26、28、29煤层；试井目的煤层为二叠系上统龙潭组（P2l）的17-2、19煤层。本次钻探目的及任务：（1）获取目标煤层可靠的煤层气评价参数，主要包括煤伪厚度、埋深、煤岩煤质、节理和裂隙发育程度、等温吸附曲线、含气量、含气饱和度、煤层渗透率、地层应力、原地应力、煤及其顶底板岩石力学性质等。（2）在获得较可靠的煤储层实测参数后，全井水泥封闭。完钻原则：二叠系上统龙潭组29煤层以下10m完钻或玄武岩组（P2β）。1.2施工过程概述ACE-MY01煤层气参数井于2006年2月10日开始搬迁，3月17日16:00开钻。一开钻进采用Ф130mm硬质合金钻头钻至井深14.98m，下入Ф127mm套管15.20m，下入套管后，于2006年3月18日7:10采用Ф98mm人造金刚石钻头进行二开钻进，并钻至完钻。在施工过程中，分别于2006年4月10日20:00至15日24:00，4月19日1:30至23日21:00，对17煤、19煤进行了试井，并取得了较满意的成果。2006年5月3日24:00完钻。设计井深780.00m；实际完钻井深789.79m。2006年5月5日19:30全孔综合测井结束,最大井斜2°40′，最大水平位移19.34m。2006年5月6日18:30封井完毕，质量合格。2钻井工程施工主要技术措施2.1钻井液技术措施（略）2.2防井斜措施（略）2.3取岩、煤芯措施（略）3工程质量3.1井身质量按照《煤层气钻井工程作业规程》钻井工程质量要求，井身质量包括钻井深度、全角变化率、水平位移、井斜、井径扩大率等内容。最大井斜最大全角变化率井底位移设计实际井深方位角设计实际井深设计实际方位≤3°2°40′785m315°≤1.3°/25m0.52°/25m250-275m≤20m19.34m291°36′表1井身质量表3.1.5井径扩大率据井径成果表，503.90m上部非含煤地层井径扩大率≤14％；含煤地层除在井深661.85～679.20m井段因19～21煤层为厚层粉煤，加上注水试井影响，煤层跨塌严重，井径扩大率达267%，其余煤系井段井径扩大率≤27％。3.2取芯质量按照合同要求及《煤层气钻井工程作业规程》标准，主要目的煤层必须使用绳索半合管取芯；主要目的煤层17、19煤及顶底板采取率不低于70%，其余目的煤层单层煤层采取率不低于40%；井深1000m以浅取芯时间不超过20分钟。从全井取芯情况来看，取芯率完全达到了合同要求。全井非含煤地层总伪厚509.29米，采长494.14米，平均采取率97.0%；含煤地层总伪厚280.50米，采长273.77米，平均采取率97.6%；煤层总伪厚36.41米，采长33.08米，平均采取率为90.9%；可采煤层总伪厚23.86米，采长22.56米，平均采取率94.6%；主要目的煤层17-1、17-2、19煤采取率分别为86.7%、97.2%、89.0%；其余目的煤层采取率均达到了要求。3.3封井质量本次封井采用全井水泥浆封闭，水泥浆按水灰比0.6:1进行配置，共用水泥6.90吨，清水4.14吨，水泥标号425，封井质量合格。4具体取芯情况采取足够数量的岩煤芯，是建立可靠的地层柱状及岩性剖面，获取真实的煤储层参数和煤层气解吸样的保证。ACE—MY01井通过有效的取芯措施取得了良好的取芯效果，见钻遇地层取芯情况表2及可采煤层取芯情况表3。表3ACE-MY01井钻遇地层取芯情况表地层井深（m）伪厚（m）采长（m）采取率（%）备注T1f2-3井口～13.0813.084.1031残留不全T1f2-213.08～257.08244.00238.1997.6俗称紫色层T1f2-1257.08～374.40117.32117.1199.8T1f1374.40～503.90129.50129.3599.9俗称绿色层P2l3503.90～610.77106.87103.7197.0含煤10层，可采2层(3、5-2)P2l2610.77～736.35125.58122.7397.7含煤11层，可采6层(12、17-1、17-2、19、21、23-2)P2l1736.35～784.4048.0547.3398.5含煤9层，可采4层(26、28、29-1、29-2)P2β784.40～789.795.395.39100揭露不全表4可采煤层取芯情况表煤层编号井深(m)结构采长(m)采取率(%)3511.90-513.431.53=0.52(0.08)0.11(0.09)0.58(0.05)0.101.50=0.49(0.08)0.11(0.09)0.58(0.05)0.10985-2561.99-562.830.840.819612610.77-612.161.391.309417-1628.69-629.670.980.868717-2633.48-635.952.47=0.53(0.22)1.09(0.29)0.342.40=0.50(0.22)1.09(0.25)0.349719661.84-668.196.35=0.17(0.05)2.71(0.07)0.10(0.65)0.15(0.07)0.18(0.11)0.39(0.10)0.41(0.26)0.10(0.13)0.57(0.03)0.105.65=0.17(0.05)2.16(0.07)0.10(0.65)0.10(0.07)0.18(0.11)0.39(0.10)0.41(0.26)0.10(0.13)0.57(0.03)0.008921673.86-676.032.17=0.42(0.23)0.97(0.30)0.251.98=0.42(0.14)0.97(0.30)0.259123-2720.70-721.550.850.849926743.18-744.951.77=0.45(0.21)0.07(0.19)0.851.77=0.45(0.21)0.07(0.19)0.8510028750.97-752.471.50=0.35(0.03)1.121.50=0.35(0.03)1.1210029-1768.32-771.182.862.8610029-2772.54-773.691.151.10965钻井工程施工过程、成绩及问题5.1钻井工程施工过程5.1.1一开钻进2006年3月17日16:00开始一开钻进。钻具组合采用钻具组合为：Ф89mm主动钻杆+Ф50mm锁接手+Ф127mm螺丝头+Ф127mm开孔管和岩芯管+Ф130mm硬质合金钻头。钻进参数钻压:8-10KN；转数350-460r/min；泵量1.5L/s。钻井液性能开孔层位为飞仙关组上段第三亚段(T1f2-3)风化层，根据地层特点采用PHP+CMC钻井液，密度1.01-1.03g/cm3，粘度17-23S，使水量13-14ml/30min，含砂量0.12%-0.13%，PH值7.5-8。5.1.2二开钻进2006年3月18日7:10开始二开钻进，2006年5月3日24:00完钻至终孔，完钻井深789.79m。钻具组合二开钻具组合为：Ф89mm主动钻杆+Ф95mm钻杆+S95外管总成+Ф98mm人造金刚石钻头。钻进参数非含煤地层：采用高转速、大压力钻进。钻进参数：转速490-700r/min，钻压10-15KN，泵量52-90L/m。含煤地层：转速350-490r/min，钻压9-12KN，泵量52-90L/m。煤层钻进：采用低转速、大压力钻进。钻进参数：转速180-300r/min，钻压12-15KN，泵量52L/m。钻井液参数非煤系井段14.98m～503.90m，采用优质无固相钻井液，钻井液密度1.01-1.03g/cm3，粘度18-20S，失水量14-20ml/30min，含砂量0.13%-0.7%，PH值8-11。煤系井段503.90m～789.79m，采用优质无固相钻井液，密度1.01-.03g/cm3，粘度18-23S，失水量11-17ml/30min，含砂量0.25%-0.7%，PH值8-9。井身结构二开井段14.98m-789.79m，均采用Φ98mm钻头钻进。5.1.3气测录井按照设计要求滇黔桂石油勘探局测井录井公司DG342队2006年3月27日开始安装设备，3月31日调试气测仪，18:00在428.32m处开始气测录井。并一直跟班作业至完钻。录井井段：428.32m-789.79m。录井质量：气测全烃、烃组份及非烃组分参数资料齐全准确，录井资料质量评价为优。5.1.4试井在钻完主要目的煤层17、19煤层后，通过我钻机人员密切配合，煤炭科学研究总院西安分院先后于2006年4月10日20:00至15日24:00（包括测井时间，下同），2006年4月19日1:30至23日21:00，对17煤、19煤进行了试井，并成功获取了的各项储层参数。5.1.5完钻测井2006年5月4日0:00四川省煤田地质局物探工程公司开始进行综合测井，在测井过程中出现因垮塌而测井仪器下不去的情况，经过井队通井后于2006年5月5日19:30全孔综合测井结束。资料合格率100%，各项技术指标均达到甲级孔要求，最大井斜2°40′，井底位移19.34m。5.2钻井工程施工过程主要问题经过50天的艰苦工作，ACE-MY01煤层气参数井在甲方监理的指导和全钻机职工的努力下顺利完井。但是在本井施工中也存在一定的问题。19煤垮塌较严重，造成上下钻具困难，测井径时测井仪器下不去。主要原因是17、19煤为粉煤，无固相钻井液护壁效果欠佳。钻场失火停工两天。6结论及建议6.1结论通过实际钻探，获取了目标煤层的煤层气评价参数，主要包括煤伪厚度、埋深、煤岩煤质、节理和裂隙发育程度、等温吸附曲线、含气量、含气饱和度，以及主要目的煤层的煤层渗透率、地层应力及其顶底板岩石力学性质等。井身质量、封井质量、取芯质量均达到设计要求。6.2建议主要目的煤层试井结束后，可否采用优质低固相泥浆钻进，以避免煤层坍塌。建议在以后的工程中，甲乙双方充分考虑搬迁的困难，并希望甲方适当增加搬迁的时间和费用。