2024年5月21日发(作者：帖尔安)
维普资讯
石油钻采Ｉ艺２００２年（第２４卷）第１期 １５
ＴＫ４３０Ｈ水平井钻井技术
秦红祥
｛中石化勘撂开蔑研究院钻井研究所．山束硅州２５３００５）
摘要ＴＫ４３￣Ｈ井是塔河油田奥陶系地层的第１口先导性置平衡水平试验井，设计井深６０９０ｔｎ，完钻井深
５７８０ｍ，垂潭５４２０ ｌｌｍ，水平位移４８４ ５１ｍ，井斜８９ ０’．方位２５１ ５６’，是目前国内最深的欠平衡水平井 介绍了置平衡
钻井的工艺设计和施工过程，＂ＩＫ＇４３０Ｈ井实现了边漏边钻，域井的成功完钻，证明了在塔河油田的水平井实施免平
衡钻井是可行的、有效的，为令后开发塔河油田提供了一种新的钻井工艺方法。
关键词
作者简介
塔河油田欠平衡钻井技术水平井深井
泰红祥．１９，６９年生。１９９３年毕业于石油大学（华东）开发糸钻井专业，现主要从事欠平衡钻井工艺
技术研究和应用工作，工程师。
新疆塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的裂缝、溶
嗣发育，钻井过程中常会发生严重漏失，致使工期延
长，成本增加，而且对储层会造成一定的损害。１９９７
年在艾协克２号构造南高点布置的￥４８井取得重大
突破，日产原油５００多立方米，但因产油层奥陶系风
２．１欠平衡钻井井口设备及规格要求
主要设备见表１。
表１欠平衡钻井井口设备规格
设 备
额定压力试压压力克许压降稳定时闻
／
ｍ ／ｍ ／ｍ ／Ⅲ
化及裂缝严重，钻进过程中漏失严重，钻井液有进无
出，对产层樗染严重。该井在进入奥商系地层约
７ｍ，未能取全取准油气地质资料就被迫提前完井。
为了进一步开发塔河油田４区块，落实２０００年
油气产能建设和产量目标．决定在塔河油田４区块
部署１口水平开发井一Ⅱ ３ＯＨ井，进行水平井开
发碳酸盐岩油藏先导性试验。为了降低奥陶系地层
第１口水平井的风险．决定先采用低附加值的近平
衡钻进．如果出现漏失不能建立循环，立即采用欠平
衡钻井工艺。
２．２四开井段（水平段）钻具组合
第１种钻具组合：Ｑ１４９ｍｍ钻头＋Ｏ１２０．７ｒａｍ单
流阀＋Ｄ１２０．７ｒａｍ双弯螺杆＋Ｏ１２０．７ｎ＇ｒｒＮＩＷＤ短节
＋Ｄ１２０．７ｍｍ无磁钻铤＋Ｄ ８８．９ｍｍ加重钻杆＋Ｄ
８８．９ｍｍ斜坡钻杆＋Ｄ ８８．９ｒｒｚａ加重钻杆＋Ｄ １２０．７
ｒｎｍ震击器＋Ｄ ８８．９ｒａｍ加重钻杆＋岱；８．９ｎ＇ｚａ钻杆
＋３１０×４１１接头＋。ｌ２７ｔｌｌ＇／＇ｓ钻杆＋Ｑ１２７ｒａｍ斜坡钻
杆＋下旋塞＋Ｑ１３３．３５ｍｍ六方方钻杆。
第２种钻具组合用Ｄ １２０．７ｔｌｌ＇／＇ｓ短钻挺＋
Ｏ１４９ｍｍ稳定器替换了第１种钻具组合中的Ｄ１２０．７
１基本数据
ＴＫ４３９Ｈ井设计井深６０９０ｍ，完钻层位奥陶系，
属裂缝发育的碳酸盐岩地层，预测地层压力当量密
度１．０９ｇ／ｃ：ｍ３。 ’
ｎｌｎ双弯螺杆，其它与第１种钻具组合相同。
２．３钻井液体系选择
塔河油田４区块的奥陶系地层发生漏失时不能
建立循环．为了减少对油气层的伤害，决定采用油田
水。
四开前井身结构设计为：
０４４４ ５ｒｒｍ钻头×５９８ｍ＋ １１．１５ｒｒｍ钻头×
４１５０ｍ＋０２１５．９ｒｒｒａ钻头×５４６６．２８ｍ（斜深）ｉＤ３３９ ７
ｒｎｍ套管×５９６．７６ｍ＋０２４４．５ｒａｍ套管×４１４７．５８ｍ＋
Ｄ１７７．８ｍｍ套管×５４６６．２８ｍ（斜深）。
２．４欠平衡值设计及钻井液当量密度设计
四开设计井底临界动欠平衡值１．７～２ ０ｉ￣ｆｆ＇ａ，
接单根时井底欠平衡值３．７０ＭＰａ．钻井液当量密度
２钻井工艺设计
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１６ 石油钻采Ｉ艺２００２年（第２４卷）第１期
设计值为１．０３ｇ／（ＩＴＩ３。
表２ 四开（口１４９．２ｒａｍ）井段的机械钻速
３钻井实施情况
３ １近平衡钻井
２００１年１月１０日，开始四开井段钻进，采用低
附加值的近平衡钻井工艺钻进，采用第１种钻具组
合，由于井眼比较稳定，没有使用震击器。钻井参
数：钻压１００ｋＮ；转速：螺杆转速１５０ｒ／ｍｉｎ．转盘转速
４５ｒ／ｒａｉｎ；排量１６～ｌ８Ｌ／ｓ；泵压１６ＭＰａ；密度１．０５～
１．０８ｇ／ｔＸＤ＿３，粘度４５～７０Ｓ；失水量小于等于９ｍＥ；塑
性粘度ｌ５～２５ｍＰａ－ｓ；屈服值４～ｌ５Ｐａ；初切力２～
４Ｐａ，终切力４～１５Ｐａ；摩阻系数小于０．１０；钻时ｌ５～
３０ｍｉｎ／ｍ。当井深为５４６６．５ｍ时进入奥陶系地层。
２月３日，钻至５７１６．１～５７１７．２ｍ时．钻速１ｒｎ／
四开欠平衡钻进漏失油田水共计１２８０１１１３，平均
漏失速度约７０ｍ３／ｈ。
由于钻进过程中，不能建立循环．无法求出该井
奥陶系地层压力，根据欠平衡钻进出油清况，测算地
层压力为１．０７～１．ｏｓｇ／￣３，压井前套压值３ ６Ｉｒｍａ，
ｍｉｎ（放空）；钻压由１００ｋＮ下降至５０ｋＮ再下降至０，
钻井液密度１．０５ｇ／ｔ￣Ｄ＿３，粘度７２Ｓ，漏速１．１７ｒｒ？／ｍｉｎ，
排量由坞Ｌ／５下降至６Ｌ／ｓ，井口仍无钻井液返出，无
法建立循环，决定采用１．０３ｇ／ｃｒａ３油田水进行欠平衡
钻进。
３．２欠平衡钻井
２月５日欠平衡稳斜钻进，钻压８０～１００ｋＮ，转
为了保护油气层，先采用当量１．０５～１ ０６ｇ／ａ 的
盐水平推压井，压住井后抢提钻具，出现溢流后．关
井，继续平推，稳定后再继续抢提钻具。为了降低作
业风险，提高安全系数，采用“脱裤子”的方法拆井
口，安装采油四通和试油防喷器。２月９日欠平衡
速４５ｒ／ｒａｉｎ，排量ｌ３Ｌ／ｓ，泵压１３Ｉｒｍａ，油田水密度
１．０２～１．０３ｇ／ ，气测值一直饱和。井口套压５～
６ＭＰａ，出油量７０ｒａ￣／ｈ，由于油田水供应不足，无法建
立平衡．担心卡钻，经常停停打打，因地层储集层发
育良好，已达到原设计目的。２月７日，钻至井深
５７８０ｍ（斜深），完钻垂深５４２０．１ｌｒａ，水平位移４８４．５１
钻井工作圆满结束。测试产量５００ｍ３／ｄ，目前稳产
４５０ｍＶｄ。
４结论和建议
（１）２Ｋ４３０Ｈ井是塔河油田奥陶系的第１口欠平
衡水平井，也是目前国内最深的欠平衡水平井，该井
实现了边漏边钻，漏速约７０ｍ３／ｈ，出油速度６０～
ｍ，井斜８９．０’，方位２５１．５６。。２Ｋ４３０Ｈ井的井身结构
见图ｌ，该井四开井段的机械钻速见表２。
７０ｍａ／ｈ，充分证明了欠平衡钻井工艺技术的可行性。
（２）２Ｋ４３０Ｈ井完井后产油４５０ｍ３／ｄ，是塔河油
田的ｌ口高产井。
（３）使用欠平衡钻井技术后，机械钻速较近平衡
钻井提高了１８９％。
针对欠平衡钻井的优． ，建议在塔河油田的奥
陶系地层水平井中推广应用欠平衡钻井技术，实现
保护油气层，钻达设计井探。
参考文献
［１］ 钻井手册（甲方）编写组．钻井手册（甲方）北京：石油
工业出板社，１９９０
（收稿日期２００【．０６ ｏ４）
［编辑
圉ｌ ＴＫ４３０Ｈ水平井井身结构
薛改珍］
戳
2024年5月21日发(作者：帖尔安)
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石油钻采Ｉ艺２００２年（第２４卷）第１期 １５
ＴＫ４３０Ｈ水平井钻井技术
秦红祥
｛中石化勘撂开蔑研究院钻井研究所．山束硅州２５３００５）
摘要ＴＫ４３￣Ｈ井是塔河油田奥陶系地层的第１口先导性置平衡水平试验井，设计井深６０９０ｔｎ，完钻井深
５７８０ｍ，垂潭５４２０ ｌｌｍ，水平位移４８４ ５１ｍ，井斜８９ ０’．方位２５１ ５６’，是目前国内最深的欠平衡水平井 介绍了置平衡
钻井的工艺设计和施工过程，＂ＩＫ＇４３０Ｈ井实现了边漏边钻，域井的成功完钻，证明了在塔河油田的水平井实施免平
衡钻井是可行的、有效的，为令后开发塔河油田提供了一种新的钻井工艺方法。
关键词
作者简介
塔河油田欠平衡钻井技术水平井深井
泰红祥．１９，６９年生。１９９３年毕业于石油大学（华东）开发糸钻井专业，现主要从事欠平衡钻井工艺
技术研究和应用工作，工程师。
新疆塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层的裂缝、溶
嗣发育，钻井过程中常会发生严重漏失，致使工期延
长，成本增加，而且对储层会造成一定的损害。１９９７
年在艾协克２号构造南高点布置的￥４８井取得重大
突破，日产原油５００多立方米，但因产油层奥陶系风
２．１欠平衡钻井井口设备及规格要求
主要设备见表１。
表１欠平衡钻井井口设备规格
设 备
额定压力试压压力克许压降稳定时闻
／
ｍ ／ｍ ／ｍ ／Ⅲ
化及裂缝严重，钻进过程中漏失严重，钻井液有进无
出，对产层樗染严重。该井在进入奥商系地层约
７ｍ，未能取全取准油气地质资料就被迫提前完井。
为了进一步开发塔河油田４区块，落实２０００年
油气产能建设和产量目标．决定在塔河油田４区块
部署１口水平开发井一Ⅱ ３ＯＨ井，进行水平井开
发碳酸盐岩油藏先导性试验。为了降低奥陶系地层
第１口水平井的风险．决定先采用低附加值的近平
衡钻进．如果出现漏失不能建立循环，立即采用欠平
衡钻井工艺。
２．２四开井段（水平段）钻具组合
第１种钻具组合：Ｑ１４９ｍｍ钻头＋Ｏ１２０．７ｒａｍ单
流阀＋Ｄ１２０．７ｒａｍ双弯螺杆＋Ｏ１２０．７ｎ＇ｒｒＮＩＷＤ短节
＋Ｄ１２０．７ｍｍ无磁钻铤＋Ｄ ８８．９ｍｍ加重钻杆＋Ｄ
８８．９ｍｍ斜坡钻杆＋Ｄ ８８．９ｒｒｚａ加重钻杆＋Ｄ １２０．７
ｒｎｍ震击器＋Ｄ ８８．９ｒａｍ加重钻杆＋岱；８．９ｎ＇ｚａ钻杆
＋３１０×４１１接头＋。ｌ２７ｔｌｌ＇／＇ｓ钻杆＋Ｑ１２７ｒａｍ斜坡钻
杆＋下旋塞＋Ｑ１３３．３５ｍｍ六方方钻杆。
第２种钻具组合用Ｄ １２０．７ｔｌｌ＇／＇ｓ短钻挺＋
Ｏ１４９ｍｍ稳定器替换了第１种钻具组合中的Ｄ１２０．７
１基本数据
ＴＫ４３９Ｈ井设计井深６０９０ｍ，完钻层位奥陶系，
属裂缝发育的碳酸盐岩地层，预测地层压力当量密
度１．０９ｇ／ｃ：ｍ３。 ’
ｎｌｎ双弯螺杆，其它与第１种钻具组合相同。
２．３钻井液体系选择
塔河油田４区块的奥陶系地层发生漏失时不能
建立循环．为了减少对油气层的伤害，决定采用油田
水。
四开前井身结构设计为：
０４４４ ５ｒｒｍ钻头×５９８ｍ＋ １１．１５ｒｒｍ钻头×
４１５０ｍ＋０２１５．９ｒｒｒａ钻头×５４６６．２８ｍ（斜深）ｉＤ３３９ ７
ｒｎｍ套管×５９６．７６ｍ＋０２４４．５ｒａｍ套管×４１４７．５８ｍ＋
Ｄ１７７．８ｍｍ套管×５４６６．２８ｍ（斜深）。
２．４欠平衡值设计及钻井液当量密度设计
四开设计井底临界动欠平衡值１．７～２ ０ｉ￣ｆｆ＇ａ，
接单根时井底欠平衡值３．７０ＭＰａ．钻井液当量密度
２钻井工艺设计
维普资讯
１６ 石油钻采Ｉ艺２００２年（第２４卷）第１期
设计值为１．０３ｇ／（ＩＴＩ３。
表２ 四开（口１４９．２ｒａｍ）井段的机械钻速
３钻井实施情况
３ １近平衡钻井
２００１年１月１０日，开始四开井段钻进，采用低
附加值的近平衡钻井工艺钻进，采用第１种钻具组
合，由于井眼比较稳定，没有使用震击器。钻井参
数：钻压１００ｋＮ；转速：螺杆转速１５０ｒ／ｍｉｎ．转盘转速
４５ｒ／ｒａｉｎ；排量１６～ｌ８Ｌ／ｓ；泵压１６ＭＰａ；密度１．０５～
１．０８ｇ／ｔＸＤ＿３，粘度４５～７０Ｓ；失水量小于等于９ｍＥ；塑
性粘度ｌ５～２５ｍＰａ－ｓ；屈服值４～ｌ５Ｐａ；初切力２～
４Ｐａ，终切力４～１５Ｐａ；摩阻系数小于０．１０；钻时ｌ５～
３０ｍｉｎ／ｍ。当井深为５４６６．５ｍ时进入奥陶系地层。
２月３日，钻至５７１６．１～５７１７．２ｍ时．钻速１ｒｎ／
四开欠平衡钻进漏失油田水共计１２８０１１１３，平均
漏失速度约７０ｍ３／ｈ。
由于钻进过程中，不能建立循环．无法求出该井
奥陶系地层压力，根据欠平衡钻进出油清况，测算地
层压力为１．０７～１．ｏｓｇ／￣３，压井前套压值３ ６Ｉｒｍａ，
ｍｉｎ（放空）；钻压由１００ｋＮ下降至５０ｋＮ再下降至０，
钻井液密度１．０５ｇ／ｔ￣Ｄ＿３，粘度７２Ｓ，漏速１．１７ｒｒ？／ｍｉｎ，
排量由坞Ｌ／５下降至６Ｌ／ｓ，井口仍无钻井液返出，无
法建立循环，决定采用１．０３ｇ／ｃｒａ３油田水进行欠平衡
钻进。
３．２欠平衡钻井
２月５日欠平衡稳斜钻进，钻压８０～１００ｋＮ，转
为了保护油气层，先采用当量１．０５～１ ０６ｇ／ａ 的
盐水平推压井，压住井后抢提钻具，出现溢流后．关
井，继续平推，稳定后再继续抢提钻具。为了降低作
业风险，提高安全系数，采用“脱裤子”的方法拆井
口，安装采油四通和试油防喷器。２月９日欠平衡
速４５ｒ／ｒａｉｎ，排量ｌ３Ｌ／ｓ，泵压１３Ｉｒｍａ，油田水密度
１．０２～１．０３ｇ／ ，气测值一直饱和。井口套压５～
６ＭＰａ，出油量７０ｒａ￣／ｈ，由于油田水供应不足，无法建
立平衡．担心卡钻，经常停停打打，因地层储集层发
育良好，已达到原设计目的。２月７日，钻至井深
５７８０ｍ（斜深），完钻垂深５４２０．１ｌｒａ，水平位移４８４．５１
钻井工作圆满结束。测试产量５００ｍ３／ｄ，目前稳产
４５０ｍＶｄ。
４结论和建议
（１）２Ｋ４３０Ｈ井是塔河油田奥陶系的第１口欠平
衡水平井，也是目前国内最深的欠平衡水平井，该井
实现了边漏边钻，漏速约７０ｍ３／ｈ，出油速度６０～
ｍ，井斜８９．０’，方位２５１．５６。。２Ｋ４３０Ｈ井的井身结构
见图ｌ，该井四开井段的机械钻速见表２。
７０ｍａ／ｈ，充分证明了欠平衡钻井工艺技术的可行性。
（２）２Ｋ４３０Ｈ井完井后产油４５０ｍ３／ｄ，是塔河油
田的ｌ口高产井。
（３）使用欠平衡钻井技术后，机械钻速较近平衡
钻井提高了１８９％。
针对欠平衡钻井的优． ，建议在塔河油田的奥
陶系地层水平井中推广应用欠平衡钻井技术，实现
保护油气层，钻达设计井探。
参考文献
［１］ 钻井手册（甲方）编写组．钻井手册（甲方）北京：石油
工业出板社，１９９０
（收稿日期２００【．０６ ｏ４）
［编辑
圉ｌ ＴＫ４３０Ｈ水平井井身结构
薛改珍］
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