下载文档原格式
元坝13井提速新技术的应用及效果发布时间：2022-01-25T07:43:09.664Z 来源：《中国科技人才》2021年第29期作者：杨东[导读] 元坝气田是中石化川气东送工程的主力气田。
目前，结合元坝地区地质特征，已经形成的工区钻井提速思路及技术组合为：剑门关～上沙溪庙组底部采用气体钻井技术；中石化胜利石油工程有限公司西南分公司四川德阳 618000摘要：元坝地区多为深井、超深井，由于大尺寸井眼长、多压力体系、地层流体分布复杂，局部地区地层具有研磨性强、可钻性差等施工特点，易出现喷、漏、卡等井下故障，严重影响了该地区的施工进度，造成机械钻速提高困难，钻井周期长。
为了进一步提高元坝超深井钻井速度，优化元坝地区超深井提速方案。
在元坝13井的施工中进行了新技术新工具的应用实践。
从钻头及井下工具的使用方面，为元坝工区整体提速方案的形成提供了参数支持。
关键词：元坝工区；钻井；提速；空气钻；钻头元坝气田是中石化川气东送工程的主力气田。
目前，结合元坝地区地质特征，已经形成的工区钻井提速思路及技术组合为：剑门关～上沙溪庙组底部采用气体钻井技术；上沙溪庙组～自流井组顶部陆相地层采用个性化PDC钻头+井下动力工具（大扭矩低速螺杆/扭力冲击器）复合钻井技术；自流井-须家河组地层高研磨地层采用孕镶金刚石钻头+高速涡轮/高速螺杆复合钻井技术；海相地层采用PDC复合钻进技术。
为进一步成熟该工区提速提效方案。
本文对包括空气钻、空气锤、等壁厚螺杆、高效PDC、混合钻头、孕镶钻头、扭冲工具、史密斯钻头等新技术、新工艺，在元坝13井的实践应用为出发点，对比分析了几种井下工具在不同层位的成功及失败的使用经验。
为下部元坝工区整体提速方案的形成提供了参数支持。
1 元坝地区超深井地质情况与影响钻井速度主要因素元坝构造的超深井主要位于川北坳陷九龙山背斜；为川北典型低缓构造。
地层自上而下为白垩系的剑门关组、侏罗系的蓬莱镇组、遂宁组、沙溪庙组、千佛崖组、自流井组, 三叠系的须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组, 二叠系的长兴组、吴家坪组、茅口组、栖霞组。
58特别报道SPECIAL REPORT文/本刊记者 李亮子 通讯员/王孝祥突破大地极限中国石化成功开发了元坝气田，让我国离绿色环保的中国梦更近了一步。
2015年1月27日，西南油气田元坝项目部召开元坝气田试采项目集输设备整改总结会。
回顾元坝气田的开发过程，满是艰辛和希望。
元坝地区位于四川盆地北部的群山之中。
20世纪50年代至今，该地区经过多轮勘探，均未收获工业油气流，元坝地区当时被认为是没有勘探潜力的区块。
中国石化不信邪，于2001年取得该地区的探矿权，因为他们相信奇迹会出现。
从“鸡肋”到“盛宴”对于元坝地区的勘探，由来已久，只是未能取得让人满意的结果。
2005年，中国石化在地震勘探过程中发现这一地区存在长兴—飞仙关组礁滩相储层地震异常体，这意味着该地区有可能产生工业油气流。
这一发现引起中国石化集团公司高度重视，即派中国石化股份公司高级副总裁王志刚和集团公司副总经理曹耀峰亲自出马担任勘探项目领导小组组长，督导勘探。
满怀憧憬的石化人追踪落实这一礁滩储层地震异常体的属性及分布范围，实施了1275.72千米的二维地震和244平方千米的三维地震。
2006年4月6日，王志刚亲自为第一口探井打桩；2006年5月26日，元坝1井开钻；2007年11月19日，元坝1井试获日产天然气50.3万立方米，实现了元坝地区天然气勘探重大突破。
时隔5个月，元坝2井也发现工业气流，初步证实元坝地区确有气藏存在。
——元坝气田勘探开发纪实59由此开始，曾经被遗忘在角落的元坝气田终于“霸气”起来。
时任勘探南方分公司总经理郭旭升开心地说：“元坝变成了一片充满希望的土地。
”随后的6年时间里，在元坝气田发现了台缘礁滩相长兴组海相大型气藏，已完钻测试的17口井中有16口获得工业气流，其中7口井日产天然气超百万立方米。
海相储层获得探明、控制加预测三级储量5624亿立方米，其中长兴组首次提交探明储量1592.53亿立方米。
中浅层发现大气藏，8口井获工业气流，控制加预测储量2662.18亿立方米，开发前景良好。
元坝气田长兴组未开发气藏采收率初探钱勤;严伟;王雪玲【摘要】The Changxing reservoir in the Yuanba Gas Field is a deep-buried carbonate gas pool with high sulfur content, low porosity and low permeability. At present, the Changxing reservoir is undeveloped. Various methods such as empirical equation, analogy and material balance have been applied to determine the recovery rate of different calculation units. Technologically recoverable reserves have been calculated, providing an important basis for preparing development program scientifically and reasonably.%元坝气田长兴组气藏属于高含硫、超深层、低孔渗碳酸盐岩气藏,目前处于未开发阶段,技术可采储量计算中采用经验公式法、类比法、物质平衡法等多种方法进行综合分析,确定了各个储量计算单元的采收率,完成了技术可采储量的计算,为科学、合理地编制元坝气田长兴组气藏开发方案提供了重要依据.【期刊名称】《石油实验地质》【年(卷),期】2012(034)006【总页数】3页(P653-655)【关键词】未开发气藏;采收率;长兴组;元坝气田【作者】钱勤;严伟;王雪玲【作者单位】中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司,成都610041;中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司勘探研究院,成都610041;中国石油化工股份有限公司勘探南方分公司勘探研究院,成都610041【正文语种】中文【中图分类】TE3771 气藏概况元坝气田是继普光气田之后，中国石化在四川盆地发现的另一大型气田[1]，气田构造上处在四川盆地川北坳陷与川中低缓构造带结合部。
中石化四川元坝气田或年底投产开发难度世界之最(图)中石化四川元坝气田或年底投产开发难度世界之最(图)四川在线[微博]2014-09-12 07:43我要分享62钻井队冒着高温酷暑进行起下钻杆施工。
罗新荣摄来源:中国新闻网隐藏四川在线(微博)消息（四川日报(微博)记者刘川）记者9月11日从中石化西南油气田获悉，目前世界上埋藏最深、开发建设难度和风险最大的元坝气田进展顺利，有望在今年底前正式投产。
作为元坝气田关键控制性工程的净化厂正加紧建设，4套天然气净化装置年处理天然气能力40亿立方米、净化气能力34亿立方米、硫磺能力约30万吨。
如果按每户一天用一方天然气计算，今年年底元坝气田将达到年产17亿立方米净化气的产能，理论上可供约450万户1400万人约成都市常住人口一年的用气量。
元坝气田位于我省广元(微博)苍溪县、南充(微博)阆中市、巴中巴州区境内，矿权面积3251平方公里，其长兴组主力气藏平均埋深6800米，比普光气田还要更深1500米，是继普光气田之后中石化开发建设的第二大酸性气田，元坝气田与川西气田、普光气田一起，构筑了中石化在西南地区的天然气基地，其产量超过了中石化全部产量的一半。
元坝气田地层温度160摄氏度，平均硫化氢含量5.77%，具有超深、高温、高压、高含硫化氢、储层纵横向变化大、气水关系复杂等特点，勘探开发难度极大，对科技攻关和设施设备保证要求很高。
2011年，中石化西南油气田承担了元坝气田开发建设重任，并汇集了中石化旗下的胜利油田、中原油田、中石化工程建设总公司等40多个参战单位等80余支工程作业队伍参与“元坝会战”。
2013年前建设的14口生产井共17亿立方米产能已进入投产测试阶段，今明两年中石化西南油气田还将再部署生产10口新井，再建17亿立方米天然气产能。
目前，地面集输工程的12条集输道路、8个跨越工程和4条隧道工程均已竣工投用。
元坝气田的建设过程中还诞生了众多国内外第一。
元坝101-1H井创超深水平井井深7971米最深世界记录，元坝121H井创超深水平井垂深6991米最深世界记录，元坝29-2、元坝27-H井等10余口井创造了目前国内水平井最深、空气钻井最深、日进尺最高等40项钻井施工新纪录。
摘要元坝区块是中国石化在川东北地区的重点勘探区块，由于气藏埋藏深，地质条件复杂，其钻井难度与风险极高。
根据元坝区块的地质特点，针对目前井身结构存在的表层套管不能将低承压地层封固以及技术套管不能将高压层位完全封固的问题，对套管下深和套管尺寸进行优化，提出了非常规井身结构和水平井井身结构设计的优化方案，并对不同井身结构的特点进行了分析总结，认为非常规井身结构的大尺寸钻头进尺相对较小，有利于提高机械钻速，而水平井井身结构能提高元坝区块的单井产能。
关键词四川东北元坝区块井身结构优化设计川东北元坝区块井身结构优化设计陈明窦玉玲李文飞王光磊（中国石化胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017）收稿日期：2009－07－20修订日期：2010－01－06作者简介：陈明（1979－），硕士，工程师，从事钻井工程设计及科研工作。
E －mail ：chen0621@中图分类号：TE256.1文献标识码：AVol.4，No.3Jun.2010文章编号：1673-9035（2010）03-0044-04天然气技术Natural Gas Technology2010年第4卷·第3期0引言元坝区块位于四川盆地东北部的巴中、南充及广元地区，构造位置位于九龙山构造带南翼、通南巴背斜带西南侧，属于元坝低缓构造带的主体部分。
长兴组及飞仙关组是本区的主力储集层，也是其主要目的层。
上三叠统须家河组及以上为陆相地层，砂泥岩互层频繁，软硬交错变化大，砂岩胶结致密、硬度大、研磨性强。
雷口坡组及以下为海相地层，可钻性较好。
区块内所钻井普遍发生过溢流、井漏、垮塌等复杂事故，机械钻速低，施工周期长。
井身结构设计是钻井工程设计的重要内容之一。
它不仅关系到钻井施工的安全与顺利，而且还关系到钻井作业的经济效益。
因此，对元坝区块进行合理的井身结构设计，对于最大限度地避免漏、喷、塌、卡等工程事故的发生，保证钻井作业安全顺利进行，最大幅度地减少钻井费用与降低工程成本具有重要作用。
中石化元坝205井长兴组试获日产百万方高产气流元坝205井第一测试层（长兴组6698.00-6711.00m）于2011年5月13日进行酸压试气，酸压规模160方，喜获日产105万方的高产工业气流，极大的展示了开发南方海相元坝区块长兴组气田的前景。
元坝205井由胜利西南石油工程管理中心试气24队及70178钻井队进行试气工程施工。
本井是四川盆地川中低缓构造带北斜坡元坝区块长兴组—飞仙关组Ⅱ-1号礁滩复合体中部的一口评价井，位于四川省苍溪县白鹤乡五显村1组。
2011年4月17日，我队从元坝5-侧1井搬家至元坝205井，准备进行试气工程施工。
我队的干部职工在指导员马曰坤、队长薛利柄带领下，努力奋战，坚忍不拔，我们的工衣汗湿后蒸干，再湿再干，炎炎烈日下我们用汗水浇灌这片土地，用劳动捍卫我们的尊严；在风雨中，汗水混合雨水从飘摇的身躯中流淌，我们坚定而执着的踏在泥泞的井场，雨水模糊了我们的视线，却记录了我们一步一个的脚印；在繁重的劳动中，徐金岭同志奋勇当先，在肩膀肿胀后继续坚持扛油管、砸螺栓，不怕苦，不怕累，保质保量完成队干部交付的各项工作任务。
经过半个月的努力，元坝205井的节流管汇、热交换器、锅炉、分离器及主副放喷池外围放喷管线的安装、连接、固定、防腐、试压工作完毕，本井交叉进行锥铣、通井、替浆、井筒试压、拆钻井井口装试气井口、刮管、替隔离液等工作，具备试气开工条件。
元坝205井第一测试层（长兴组6698.00-6711.00m）预测为高产、高含硫气层，我们为了确保酸压试气施工安全，我们采取有力措施，充分做好应对该井高产、高含硫的准备工作。
一是按照设计要求连接试气流程及设备配套，采气井口、节流降压管汇、锅炉、热交换器、液气分离器等试气设备均具备抗硫能
力，主放喷池连接5条测试放喷管线，副放喷池连接4条测试放喷管线，满足测试放喷、求产、正反循环压井等功能。
二是准备充分的压井堵漏泥浆及相关泥浆材料，清水储备、供水能力、气防消防器具、内防喷工具、遥控监测及便携式检测仪等均按照设计要求配备。
三是对井口500米范围内的居民进行疏散并做好井场周边100米、300米、500米居民区和低洼地带有毒气体的检测工作，为施工安全提供保障。
四是精心组织各岗人员进行分工协作，制定酸压试气施工组织方案，并对各种意外情况下的应急工作做出部署，人员设备物资充分准备，确保酸压试气施工安全。
在各级领导的关心、支持、帮助下，我们鼓舞斗志，振奋精神，稳扎稳打，奋力推进各项试气准备工作，为试气成功奠定坚实的基础。
2010年6月13日，在胜利川东北工委领导王绍光、试气工程部领导王卫峰的指挥下，在勘探南方分公司元坝工作部书记唐瑞江处长等甲方领导的关注中，现场领导干部与职工齐心协力，本井酸压试气施工安全有序进行。
采用19mm 油嘴32mm+35mm孔板，两支临界速度流量计两条管线同时放喷求产，取值16:38:05的产量数据：油压22.81MPa，其中一条32mm孔板流量计上压3.821MPa，流量计下压1.538MPa，流量计上流温度1.588℃，气产量53.32×104m3/d；另一条35mm孔板流量计上压2.939MPa，流量计下压1.488MPa，流量计上流温度-3.552℃，气产量52.24×104m3/d，合计气产量105.56×104m3/d。
当长达30m的熊熊火焰燃烧起来的瞬间，一股暖流穿胸而过，留在心间，我们的热血沸腾了。
我们石油工人是伟大的，我们守望在听不到妻子叮咛和儿女欢笑的井架旁，心里装着的是一种无私的大爱。
我们挑起重任、我们撑起脊梁，我们在面对困难时无所畏惧，我们在日晒雨淋中斗志激昂，我们发扬胜利油田艰苦奋斗的优良传统，用胜利川东北工委试气队伍全体干部职工的勤劳与勇敢，
谱写了中国石化川气东送工程的伟大篇章。
元坝205井试获日产105万方的高产工业气流，再次取得中石化元坝区块长兴组的勘探突破，展示了胜利川东北工委施工队伍的卓著品牌，为川气东送工程建设蓝图增添浓墨重彩的一笔。
