第三辑 深井钻井技术

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  深井是指井深4000~6000米的井。山东钻探深井始于1967年,到1969年7月,
胜利油田4001钻井队利用国内自行设计制造的第一部深井钻机,在东营地区首次钻
成山东省第一口4000米以上的深井东风1井。该井钻至沙四段地层完钻,完钻井深
4400米,建井周期1231天。东风1井是继大庆油田1966年打成的松基6井(井深4718
.77米)之后,国内第二口4000米以上的深井。
  70年代,胜利油田向深部地层钻探的井队发展到6个,先后在胜坨、临盘、马
厂、广利等地区钻成7口4000米以上的深井,平均井深4281米,平均建井周期456天。
其中4001队从1970年1月到1971年6月,采用国产4000米钻机,历经505天,钻成深
5065.95米的东风2井,这是国内第一口超5000米深井。
  1969~1995年,共完成深井160余口,平均井深4773米,钻井技术不断提高。
  1976年组建深井大队,及时跟踪国际深井工艺技术的发展,不断提高打深井的
质量和速度。特别是1980年后,通过使用小喷嘴、高效引进钻头、高泵压进行喷射
钻井,效果更加明显。如6011队1983年完成的新东风10井,在井深4700米的孔店组
地层钻井,采用Φ12.7毫米的双喷嘴,泵压19~20兆帕,泥浆密度1.66,一只Φ
215毫米J22钻头钻井进尺73.93米,机械钻速1.14米/时。是坨深1井(同地层)用普
通钻井法一只钻头进尺的6.72倍,机械钻速提高44%。
  在10多年深井钻井的实践中,特别是通过总结新东风10井(井深5344米)和桩古
6井(井深5456米)的成功经验,探索出了一整套深井钻井的工艺技术措施和管理办
法。在钻井工艺方面,确定了深井钻井比较合理的Φ508毫米、Φ339.7毫米、Φ
244.5毫米、Φ139.7毫米的套管系列,在Φ444.5毫米、Φ311.2毫米大井眼,采用
Φ228.6毫米、Φ203.2毫米、Φ177.8毫米钻铤组成的塔式防斜钻具组合,适应不
同地层特点的钻井参数配合。在泥浆工艺方面,采用氯化钾-硫酸铵-聚丙烯酰胺-
饱和盐水泥浆体系,解决了东营地区紫红色泥岩膨胀缩径和盐岩层乳变垮塌的问题。
在完井工艺方面,掌握了Φ339.7毫米大直径套管下深2600米的固井技术、深层Φ
244.5毫米技术套管的回接工艺及饱和盐水和高温高压深井固井的技术。
  1984~1985年,深井钻井技术有了较大发展。由于当时桩西-五号桩地区的勘
探获得重大进展,为加快该地区古潜山油田的勘探开发步伐,钻井工程公司将钻井
一公司改建为专业化深井钻井公司。1985年,深井钻机由1983年16台增加到36台。
两年共钻深井31口,相当于1970~1983年所钻深井的4倍;平均井深4530米,平均
建井周期255天,平均机械钻速3.33米/小时,其中5000米以上深井有桩古13井(井
深5173米)等5口。普遍应用了高压喷射钻井技术、钻井参数优选技术、深井泥浆工
艺技术、井控技术、平衡压力钻井技术、取芯工艺技术及固井工艺技术等先进技术。
  从1986年起,深井钻井开始步入现代化钻井新阶段,主要特点是加强和完善了
3个配套。第一是装备配套,除对原有深井钻机设备进行更新改造外,还配套完善
了循环系统、井控装置、井口操作机械化装置等。第二是技术工艺配套,逐步发展
和完善了喷射钻井为主体的10项新技术、新工艺。第三是技术管理配套,制定了一
系列深井钻井的工程技术措施,建立了技术管理分级负责制度和井控管理规定、钻
具管理规定、固控管理规定等技术法规,使深井钻井技术管理走上标准化、制度化、
科学化的轨道。1986~1988年共完成深井61口,其中5000米以上深井12口,平均井
深4545米,平均建井周期192天,平均机械钻速3.50米/小时。1987年完成的桩古9
-1井,完钻井深5701米,是胜利油田当时最深的一口井。1988年在桩古30-追2井,
4234~4238米深井段定向开窗侧钻,打成了当时国内深井井斜最大的一口套管开窗
井,斜深4656米,最大井斜71°。1989年完成深井12口,平均井深4473米,平均建
井周期223天,平均机械钻速7.65米/小时。此时期在深井完井、固井方面积累了比
较成熟的经验,掌握了大直径Φ339.7毫米套管下深2000米以上、Φ244.5毫米套管
下深4000米以上、Φ139.7毫米套管下深5000米以上的一整套施工技术。
  进入90年代,胜利油田为探明深部地层油气分布情况,继续向深井和超深井技
术领域进军。1995年4月12日,由钻井四公司5002队开钻的郝科1井,是东营地区第
一口科学试验深井,设计井深5500米,现已钻至井深4600米。“八五”期间,胜利
油田挑选8支深井钻井队参加新疆塔里木石油会战,平均井深4862.28米,口口优质
交井。7301队完成的东河5井,仅用129天17小时就钻完6300米设计井深,创塔里木
探区和全国超深预探井钻井周期最新纪录。