板桥地下储气库提高工作气量钻井优化设计及应用
刘在同、曲永林、肖成才
大港油田石油工程研究院
【摘 要】大港板桥储气库建成后已运行十几年，为提高工作气量，实施了钻加密井工程。由于储气库已运行十几个注采周期，储层孔隙度、渗透率、孔喉直径都发生了变化，目的层压力由原先的低压转变为中高压气层。因此，提高工作气量钻加密井必须考虑安全措施，防止在钻井过程中受地下中高压气层的影响，给整个储气库群带来安全隐患。
【关键词】储气库；井身结构；有机硅
一、提高工作气量加密井钻井施工技术难点 板桥地下储气库提高工作气量，新钻加密井在钻井施工中存在以下技术难点：①由于储气库注采井在生产运行期，地层储层压力较高且是动态变化的，给钻井过程中的安全带来很大挑战；②井眼尺寸大、裸眼段长，清屑困难，易造成起下钻阻卡、划眼；③地层坍塌压力不一致，坍塌较严重，钻井中裸眼井段易引发井壁垮塌、卡钻及井喷。本文以板桥地下储气库新钻加密井为例，阐述储气库钻加密井钻井技术及应用。
二、钻井设计库A-BA井是板桥地下储气库1口扩容加密井，下面以库A-BA井为例，简述储气库提高工作气量钻加密井钻井设计要点。
1.井身结构
根据三压力预测结果，结合已建储气库经验及地层特性，在保证钻井安全前提下将库A-BA井设计为三开井身结构，即表层采用Φ508mm套管，封隔平原组上部松散地层，固定井口，安装井口装置；技术套管Φ273.1mm下深1000m，封固部分明化镇地层，缩短下部裸眼长度，有利于安全钻井；依据注采油管，生产套管尺寸设计为Φ177.8mm气密扣套管。井身结构主要数据：Φ660.4mm×101m+Φ508mm×100mΦ374.6mm×1003m+Φ273.1mm×1000mΦ241.3mm×2964m+Φ177.8mm×2959m。
2.钻井液体系优化
根据板桥油田多年来钻井经验，不同井眼和地层选择不同的钻井液体系。
Φ660.4mm井眼：钻遇地层为第四系平原组松散地层，采用膨润土钻井液。
Φ374.6mm井眼：钻遇主要地层为新近系明化镇组，采用聚合物钻井液。
Φ241.3mm井眼：馆陶组底以上采用聚合物钻井液；东营组以下采用有机硅钻井液或有机正电胶钻井液。
3.套管柱设计
为了保证安全钻井，满足抗拉、抗内压、抗外挤要求，对各层套管钢级及壁厚优化选择，且生产套管必须采用气密扣密封套管。
套管柱设计：Φ508mm×J55×12.7mm+Φ273.1mm×J55×8.89mm+Φ177.8mm×P110×9.19mm（气密扣）。
三、钻探效果1.安全时效分析
结合地层特点，通过优选钻头、优化钻具和井身结构，提高机械钻速，大大缩短了钻井周期。由于制订了有针对性的安全保证措施，钻井施工顺利，无复杂事故。实现了安全、高效钻井，加快了储气库提高工作气量建设步伐（表1，表2）。
表1 板桥加密井钻井基础数据表
表2 板桥加密井钻井时效数据表
2.储层保护实施效果
由于有机硅钻井液体系具有较强的抑制性，化学防塌效果显著，井眼稳定性强，缩短了钻井时间。依据储层主要连通喉道大小，有针对性地匹配架桥粒子、填充粒子、可变性粒子、分散剂配比组成油保材料，在钻入储层前加入，并在体系中保持其含量，有效保护了储层。
3.固井质量合格
经声幅测井检查，生产套管一级固井质量为优质，无漏失水泥浆现象；二级固井质量达到标准要求，为储气库的安全运行提供了保障。
四、结论及认识 1.新钻加密井要随时监控地下注气压力。以与新钻加密井连通较好的邻近注采井压力作为调整钻井液密度的主要依据，然后根据地层岩性和钻井液体系特性综合应用，采取严格的井控措施，才能确保安全钻井。
2.由于储气库钻加密井，储层孔隙度、渗透率、孔喉直径都发生了变化，目的层地层压力由原先枯竭油气藏转变为有压储层，因此要依据储层物性，选用相匹配的暂堵剂，采用双相屏蔽暂堵技术保护储层，效果明显。
参考文献：[1]《钻井手册（甲方）》编写组.钻井手册.石油工业出版社，1990
[2]李克向著.保护油气层钻井完井技术.石油工业出版社，1993
