依據(jù).

 

  國(guó)內(nèi)真正提出深井鉆井技術(shù)適用性問題分析或適用技術(shù)研究,并納入復(fù)雜性系統(tǒng)工程或系統(tǒng)科學(xué)概念是在20世紀(jì)90年代初,直接源于水平鉆井和欠平衡鉆井技術(shù)研討,與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略密切相關(guān)。

 

  20世紀(jì)90年代,劉長(zhǎng)生等根據(jù)國(guó)外水平井狀況,研究過水平井鉆井技術(shù)是否適用于各類型油氣藏問題;蔣傳新等根據(jù)國(guó)內(nèi)水平井現(xiàn)狀描述了共3類油氣藏水平井技術(shù)適用性;筆者參與探討和全面總結(jié)了國(guó)內(nèi)水平鉆井適用技術(shù)研究成果,分別指出水平井的2種基本功能和6種適用技術(shù)特性,對(duì)西部鉆深水平井和提高深鉆認(rèn)識(shí)有積極作用;曾義金等對(duì)深井欠平衡鉆井技術(shù)適用性問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究,考慮鉆井地質(zhì)、儲(chǔ)層、產(chǎn)量、工程難度及作業(yè)者水平等因素后,認(rèn)為欠平衡鉆井適用于7類地層和不適用于5類地層。這比美國(guó)威德福公司研究認(rèn)為欠平衡鉆井適用于5種地層和不適用于4種地層更進(jìn)一步。

 

  方法.

 

  系統(tǒng)分析與系統(tǒng)綜合相結(jié)合,采用與復(fù)雜性處理相同的方法。

 

  結(jié)果與討論.

 

  通過對(duì)塔北地區(qū)以及川渝東部地區(qū)深井功能性分析與評(píng)價(jià),得到國(guó)內(nèi)西部探區(qū)復(fù)雜深井鉆井適用技術(shù)概略性分析意見。通過10余口5000~6000 m深井功能性分析與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)塔里木盆地北部地區(qū)深井超深井的功能各異,井鉆淺了不起作用但也并非越深越適用,其中5300~5800 m深井欠平衡鉆井技術(shù)有利于解決深部碳酸鹽巖地層漏失、儲(chǔ)層損害、低產(chǎn)層不易發(fā)現(xiàn)、井下事故多及機(jī)械鉆速低等問題,特別是垂直欠平衡井在開發(fā)奧陶系高密度、高黏度和低流動(dòng)性油藏中價(jià)值系數(shù)最高。

 

  近15年實(shí)踐證明,塔里木盆地深井范圍5500~6200 m,適用于6000 m深井鉆井技術(shù)趨于成熟,用其揭示的儲(chǔ)層自上而下多達(dá)十幾層,基本達(dá)到地質(zhì)目的要求。但是由于深層地質(zhì)條件更加復(fù)雜,油氣鉆井先進(jìn)技術(shù)往往系于一身,加上近年來注重經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)和投資決策,導(dǎo)致原來薄弱的深井超深井鉆井技術(shù)適用性研究更加落后。例如,至今對(duì)深層水平井是否適用所有探井的問題還在探討中,而塔里木盆地已習(xí)慣于采用深水平井既探且采,這種做法世界罕見。如果僅從4個(gè)安全可比性技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度考慮,深于5750 m的水平井段對(duì)目前塔里木盆地成批探與采結(jié)合的不適用性是明顯的,相反, 5750 m以深直井勘探價(jià)值系數(shù)更大,至于5750 m以深開發(fā)井則應(yīng)強(qiáng)調(diào)深直井動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)性評(píng)價(jià),而不局限于深水平井成功試驗(yàn),從而把深井超深井鉆井技術(shù)適用性研究推上新臺(tái)階。

 

  又通過20余口深直井及定向(側(cè)鉆)井功能性分析與評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)川渝東部地區(qū)復(fù)雜深井、超深井功能相近,而且在/九五0期間完成井平均井深(4786m)比在/八五0期間完成井平均井深(4568 m)僅增218m。盡管由于技術(shù)進(jìn)步和科學(xué)管理,平均機(jī)械鉆速/九五0比/八五0提高18. 7%,而平均鉆機(jī)月速/九五0比/八五0提高46. 56%,但川渝東部深井鉆井技術(shù)系統(tǒng)比塔里木深井還復(fù)雜,因此在完鉆深井中,除高密度條件下氣層安全鉆井技術(shù)有新突破外,高陡地層井斜超標(biāo),易塌、易漏層失控,噴漏同層及地面條件復(fù)雜等問題突出,不僅影響鉆井速度和建井周期,也從根本上限制了深井功能。

 

  近10年實(shí)踐證明,川渝東部開江區(qū)塊5158~5170 m地層電測(cè)解釋定為氣層,深井鉆井中應(yīng)隨時(shí)改變井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提前下入各級(jí)套管,以適應(yīng)封隔飛仙關(guān)組、使215. 9 mm和152. 4 mm段內(nèi)3個(gè)壓力系統(tǒng)關(guān)系協(xié)調(diào)的要求,這時(shí),井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的變?yōu)?安全鉆進(jìn)油氣層并減少套管下入深度使套管進(jìn)尺比降低0。這種合理簡(jiǎn)化處理,實(shí)質(zhì)上就是變復(fù)雜系統(tǒng)為簡(jiǎn)單系統(tǒng),從實(shí)際出發(fā)適當(dāng)降低5 何金南:深井鉆井技術(shù)問題及其系統(tǒng)分析技術(shù)難度和綜合成本,以提高深井價(jià)值系數(shù)。從側(cè)面說明深井鉆井復(fù)雜系統(tǒng)和簡(jiǎn)單系統(tǒng)之間,既是聯(lián)系的,也是發(fā)展變化的。深井鉆井技術(shù)適用性問題作為復(fù)雜系統(tǒng)工程的重要內(nèi)容,亟待深入探討。

 

  實(shí)例.

 

  以塔里木山前構(gòu)造深井為例,圍繞山前構(gòu)造鉆井技術(shù)諸多難點(diǎn)(含溶、縮、塌、脹、漏、卡、噴、損等)進(jìn)行鉆井技術(shù)適用性問題分析。

 

  首先進(jìn)行深探井復(fù)雜性巨系統(tǒng)工程的分析研究,然后通過跨部門、多學(xué)科、多層次的聯(lián)合攻關(guān),形成適用于塔里木山前構(gòu)造的以防斜打快、提高機(jī)械鉆速、復(fù)雜地層鉆井液、超高壓氣層固井為核心技術(shù)的綜合技術(shù)系統(tǒng),從而在山前構(gòu)造上明顯提高鉆速、降低鉆探成本、加快勘探進(jìn)度。

 

  1954 -1986年先后在10個(gè)地面構(gòu)造上鉆探63口井,最深的是南部平緩背斜帶上亞(參)2井(完鉆井深5390. 54 m),耗時(shí)939 d,其中大部分為淺井和中深井,而且受當(dāng)時(shí)鉆井條件限制,鉆井周期長(zhǎng),成功率低,半數(shù)井屬工程報(bào)廢。通過深入研究深井適用性及復(fù)雜性問題, 1993 -1998年在山前地區(qū)先后鉆成東秋5井、亞肯3井、克參1井、陽霞1井等深井超深井,不僅從技術(shù)上突破了6000 m深度大關(guān),而且對(duì)困擾該地區(qū)深井40年的陡傾及復(fù)合鹽層鉆探等難題提高了認(rèn)識(shí),相應(yīng)地山前深井鉆井技術(shù)適用性研究?jī)?nèi)容大大豐富,包括適應(yīng)山前深井煤層和破碎性泥頁巖層垮塌、超高壓層井噴、可鉆性差層鉆速低等條件的要求。