准格尔盆地哈山山前构造带钻井分析
哈山101井火成岩地层空气锤钻井技术
第40卷第2期2018年3 月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGYVol. 40 No. 2Mar. 2018文章编号：1000 – 7393（2018 ）02 – 0164 – 05 DOI:10.13639/j.odpt.2018.02.003哈山101井火成岩地层空气锤钻井技术牛洪波 冯光通 赵洪山 于海叶中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院引用格式：牛洪波，冯光通，赵洪山，于海叶.哈山101井火成岩地层空气锤钻井技术［J］.石油钻采工艺，2018，40（2）：164-168.摘要：准噶尔盆地哈山地区火成岩岩石坚硬、研磨性强、可钻性差，采用常规空气/泡沫+牙轮钻井技术存在着单只钻头进尺少、井斜增长快等技术难题。
首先分析了空气锤结构特点、破岩机理及其在火成岩中的适应性，指出采用以冲击动载为主、剪切破碎为辅的空气锤钻井技术钻进火成岩，较常规气体钻井方式具有明显的防斜打快技术优势。
在邻井空气锤钻井试验基础上，通过优化空气锤复合结构钻头齿材料与气流布局，改进空气锤保径结构与防掉机构设计，并且建立了空气锤钻井的钻压、转速、耗风量及风压等参数计算方法，形成了火成岩地层空气/雾化+空气锤钻井技术。
经在哈山101井火成岩中进行现场应用，在保证井斜始终控制在1°以内情况下，单只空气锤平均进尺367.86 m，较邻井提高了56%以上，取得了显著的应用效果，为今后准噶尔盆地火成岩地层防斜打快提供了一种有效手段。
关键词：火成岩地层；空气锤钻井；结构改进；参数优化；防斜打快中图分类号：TE242 文献标识码：BApplication of air hammer drilling technology in the igneous strata of Well Hashan 101NIU Hongbo, FENG Guangtong, ZHAO Hongshan, YU HaiyeDrilling Technology Research Institute, SINOPEC Shengli Oilfield Service Corporation, Dongying 257017, Shandong, China Citation: NIU Hongbo, FENG Guangtong, ZHAO Hongshan, YU Haiye. Application of air hammer drilling technology in the igneous strata of Well Hashan 101［J］. Oil Drilling & Production Technology, 2018, 40(2): 164-168.Abstract: The igneous strata in Hashan area of the Junggar Basin is competent with strong abrasivity and poor drillability, so if conventional air/foam + cone bit drilling technology is adopted, a series of technical difficulties will emerge, such as the short drilling footage of single bit and the fast increase of well deviation. To solve these difficulties, the structural characteristics and rock breaking mechanisms of air hammer and its adaptability in igneous strata were firstly analyzed. It is shown that air hammer drilling technology which takes the impact load as the primary way and the shear breaking as the auxiliary way is much more advantageous than the con-ventional gas drilling in terms of deviation control and fast drilling. Then, based on the drilling test of air hammer in the neighboring wells, the design on gauge structure and anti-drop structure of air hammer was improved by optimizing its composite bit tooth material and airflow distribution. Finally, parameter calculation methods for air hammer drilling were developed, including WOB, rotary speed, air consumption and air pressure. Thus, the air/mist +air hammer drilling technology used for the igneous strata was formed. This tech-nology is applied in the igneous strata of Well Hashan 101. And the application results are remarkable. If the well deviation is always controlled below 1º, the average footage of single air hammer is 367.86 m, which is 56% higher than that of its neighboring wells. It provides the effective way for deviation control and fast drilling in igneous strata in the Junggar Basin.Key words: igneous strata; air hammer drilling; structural improvement; parameter optimization; deviation control and fast drilling基金项目：国家科技重大专项“准噶尔盆地碎屑岩层系油气富集规律与勘探评价”（编号：2016ZX05002-002）。
哈山2井钻井液技术
哈山2井钻井液技术作者：许军董焕玉来源：《中国科技博览》2013年第29期摘要：哈山2井是一口预探井，钻遇地层自上而下为白垩系、侏罗系和石炭系，钻井过程中易出现井塌、井涌、井漏、卡钻等工程事故及井下复杂情况，对此分析该井地质特点，一开井段选用随钻防漏钻井液，二开使用强抑制防塌随钻防漏钻井液，三开采用低固相聚合醇屏蔽钻井液体系，有效防止了井漏，提高了机械钻速，保障钻井施工优质顺利完成。
关键词：哈山山前构造石炭系低固相聚合醇屏蔽钻井液中图分类号：TD353.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-390-01哈山2井构造位置为准噶尔盆地西部隆起哈山山前构造带外来推覆体，钻遇白垩系、侏罗系和石炭系地层，层间成角度不整合接触，钻井过程中易出现井塌、井涌、井漏、卡钻等井下复杂，邻井哈山1井和哈浅4井施工中曾发生井涌、井漏等复杂情况，分层段选用钻井液体系及合适的钻井液密度，有利于保障钻井施工安全顺利进行。
1.工程概况哈山2井于2012年4月22日一开，使用φ444.5mm 钻头钻至井深152m，下入φ339.7mm 套管至150.54m。
2012年5月2日二开，使用φ311.2mm的钻头，2012年5月24日钻至井深1452.00m二开完钻，下入φ244.5mm套管至井深1450.21m。
2012年5月30日用φ215.9 mm的钻头三开，2012年7月1日钻至井深2960.00m完钻，全井施工安全顺利， 3次电测均一次成功。
2.钻井液技术重点及难点2.1 地层方面白垩系：灰色砂岩、泥质粉砂岩、褐灰色细砂岩与灰色泥岩、砂质泥岩互层，易发生地表浅水层井涌。
八道湾组：灰色泥岩、粉砂质泥岩与灰色细砂岩、含砾粗砂岩、砾岩互层，砂岩层压力系数较低易发生井漏。
石炭系：棕红色、绿灰色、浅紫红色凝灰岩、安山岩为主，夹绿灰色、棕褐色火山角砾岩，易发生井漏和井壁坍塌、缩径卡钻。
2.2 钻井液技术对策一开钻遇白垩系、八道湾组和石炭系顶部，主要技术问题是预防井涌和井漏，膨润土浆加入非渗透处理剂形成随钻防漏钻井液开钻，施工中钻井液密度1.10g/cm3左右，以适当提高地层承压能力、平衡地层流体压力、保证井眼清洁和稳定井壁。
准噶尔盆地北缘哈山构造带油气输导系统与运聚规律
准噶尔盆地北缘哈山构造带油气输导系统与运聚规律王圣柱;吴倩倩;程世伟;薛雁;陈平【摘要】哈山构造带经历多期构造运动的叠加改造,造成地层的重复、缺失或倒转,地质结构复杂,油气成藏规律认识不清,制约了研究区的高效勘探.以已发现的油气藏和探井为研究对象,采用分单元解剖、地质与地化分析相结合的思路方法,运用有机地球化学手段追踪油气运移路径,明确了不同构造单元的油气输导配置样式,建立了4种油气运聚模式.研究结果认为:玛湖凹陷和哈山地区发育的风城组烃源岩在水体盐度、氧化—还原性等沉积环境指标方面存在差异.原油(油砂)生物标志化合物、含氮化合物等多参数运移路径示踪表明,浅层斜坡带与中深层推覆—冲断带的原油具有不同的油气来源,两者分属于不同的油气输导系统:斜坡带的原油来源于玛湖凹陷的风城组烃源岩,其生成的油气通过“断—毯”高效输导路径运聚成藏,具有远源供烃、横向输导的特点;推覆—冲断带的原油主要来源于哈山地区的风城组烃源岩,整体表现为烃源岩近源供烃、断层垂向输导的成藏特征,可进一步细分为3种运聚模式:推覆叠置区断裂、溶蚀孔缝发育,为“断—缝”复杂网络输导,冲断叠加区为“断层—砂体”阶梯状输导,褶皱变形区为断层优势输导—砂体辅助输导.上述研究成果对哈山构造带的油气勘探具有重要的指导意义.%The Hala'alat Mountain structural belt is controlled by the multi-period structural superposition during the long geohistory,which caused stratum repetition,absence or reversion,the geological structure is complicated,and the rule of hydrocarbon accumulation is not clear,which restricts the efficient hydrocarbon exploration.Through typical reservoirs and wells dissecting,the geological structure of anatomy and the combination of organic geochemical analysis,based on the geological chromatographiceffect principle of molecular compounds in crude oil in the process of migration,the study is performed in the characteristics of hydrocarbon transport in different tectonic units.The style of hydrocarbon migration in different tectonic units is cleared,and four models of hydrocarbon migration and accumulation are established.The geochemical fingerprint parameter characteristics of source rocks are contrasted and analyzed in detail,the sedimentary water salinity,oxidative indicators are different in Mahu Depression and the Hala'alat Mountain structural belt of the source rocks of Fengcheng Formation.Hydrocarbon migration is studied through geochemical tracing based on biomarker compounds and nitrogen compounds of crude oil (oil sand).The results showed that the shallow slop zone and the middle-deep nappe-thrust zone had different source rocks,and belonged to different hydrocarbon transportingsystems.Through the "fault-carpet" highly efficient transportation framework for hydrocarbon accumulation,the reservoir-formation characteristics of the slop zone which was mainly derived from the Fengcheng Formation source rocks in Mahu Depression generally showed distal lateral transportation and carpet-edge enrichment.The reservoir-formation characteristics of the nappe-thrust zone which was mainly derived from the Fengcheng Formation source rock in Hashan area generally showed proximal vertical and "multi-fault"transportation.Furthermore,the style of "multi-fault" model can be further subdivided into three types,which are fault micro-fracture net-shaped model in the western nappe superimposed region,the fault-sand laddermodel in the middle thrust superimposed region,the fault dominant and sand body assisted model in the eastern faulted fold region.The results have important guidance for the exploration of hydrocarbon in Hala'alat Mountain structural belt.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2017(035)002【总页数】8页(P405-412)【关键词】地质结构;输导模式;地化示踪;盆缘斜坡带;推覆—冲断带;哈山地区【作者】王圣柱;吴倩倩;程世伟;薛雁;陈平【作者单位】中石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000【正文语种】中文【中图分类】TE122.1哈拉阿拉特山(下文简称哈山)构造带为晚古生代哈萨克斯坦—准噶尔板块与西伯利亚板块发生碰撞形成的增生型造山带[1]，属于准噶尔盆地西北缘山前带的东段。
哈山地区石炭系防塌钻井液技术研究
２ ． ２水化膨胀 作用 ：石炭系地 层分散性 粘土 矿物含量 高 ，但 膨胀性
粘土矿 物含 量较 低 ，一旦 钻井 液 中的 自由水沿 微裂 隙进入 地层 中，随 着水敏 性粘 土矿 物吸 水后体 积 的增 大 ，地 层 中会产生 强大 的压 力 ，随 着渗透 水化 的进 行 ，地层 的整体 强 度会逐 步降 低 ，在 膨胀 压力 超过地 层水化 后的强 度时 ，井壁 坍塌 。 ２ ． ３胶结物 的溶解 ： 裂 缝观察和 水溶盐 测定表 明 ，地 层 中含 有少 量 的粘土 矿物 和无 机盐 ，主要 以胶 结物 和填 充物 的形式 存在 于裂 缝和 节 理 中。地层 吸水 后 引起 粘 土矿 物的水 化膨 胀和无 机盐 的溶 解 ，裂缝 问 的胶结破 坏 ，使地 层的强 度下降 。 ３ ． 钻 井工程 因素 ３ ． １ 钻井周 期长 。由于钻速慢 、组织停 工多 ，地层在 钻井液 中浸泡 时间过长 ，易 出现 掉块 等井壁失 稳现场 。 ３ ． ２ 钻 具撞 击 。钻进 及 起下 钻 过程 中不可 避免 地 出现 钻 具机 械碰 撞 ，由于石炭 系地 层胶结 差 ，很容 易出现掉 块。 ３ ． ３起下钻 速度 。起 下钻速度 过快 ，造 成很 大的抽吸 压力和 激动压 力 ，导 致井壁失稳 。 ３ ． ４钻速与排 量不 匹配 。不合理 的冲刷井 壁或 长时 间定点冲 孔导致 析
１ ． 地质及 力学 因素 通过对 地质 条件 及力 学影 响因 素的分 析 ，可知哈 山地 区石 炭 系地 层具 有 以下特 征 。
１ ． １ 地质 因素 。石炭系地 层存在纵横 交错 的徽裂 隙 ，这 些微裂 隙为 钻井 液 中 自由水 的进入 提供 了前提 条件 ，同时也是 地层 整体 强度变 差 并 出现坍塌 的原因之 一 。 １ ． ２ 地应 力 因素 。石炭 系地层存在着 较高 坍塌压 力 ，坍 塌压力大 于 孔隙压 力 ，且 随着井 深的增加 而增大 。按 孔隙压 力设计 钻井液 密度 时 ， 相对 于坍塌压 力而言 即形成 “ 欠 平衡 ” １ ． ３ 地层孔 隙压力 。地层孔 隙压力随 井深 的加深而 加大 。钻开地 层 后若无 足够 的力来平衡 ，地层孔 隙压力易 向井 内释 放而导致井 塌 。
哈山3井火成岩地层钻井难点与提速对策
哈山3井火成岩地层钻井难点与提速对策赵洪山;周燕;王涛;唐波【期刊名称】《石油机械》【年(卷),期】2014(042)009【摘要】准噶尔盆地火成岩地层具有岩石坚硬、可钻性差、井斜问题突出等特点,严重影响了石炭系目的层的勘探开发进程.为此,在分析哈山3井火成岩地层钻进过程中的技术难点以及扭转冲击工具在火成岩中的适应性的基础上,针对SLTIT型扭转冲击工具的工作原理、主要结构及性能特点进行了深入分析,指出该工具通过将部分流体能量转换成一定频率、周向扭转的冲击扭矩,并直接传递给钻头,能够有效消除PDC钻头的卡滑现象,提高难钻地层机械钻速.该扭转冲击工具首次在哈山3井火成岩中现场试验,一次入井连续工作649 h,单趟钻进尺457.5 m,行程钻速0.7 m/h,经与相邻上部火成岩井段钻井情况对比,行程钻速提高45.8％,节约了至少11趟起下钻时间与钻头费用.SLTIT型扭转冲击工具的成功开发为今后准噶尔火成岩地层的钻井施工探索出了一种有效提速手段.【总页数】4页(P40-43)【作者】赵洪山;周燕;王涛;唐波【作者单位】中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院;中国石油集团钻井工程技术研究院;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院【正文语种】中文【中图分类】TE921【相关文献】1.哈深2井火成岩地层钻井难点分析与提速对策 [J], 王锐2.哈山3井火成岩地层快速钻井技术 [J], 马凤清3.准噶尔盆地火成岩钻井提速难点与技术对策 [J], 赵洪山;冯光通;唐波;曾敏4.哈山101井火成岩地层气体钻井提速技术优化及应用 [J], 韩玉华;于海叶;曹强;朱焕刚;赵洪山5.哈山101井火成岩地层空气锤钻井技术 [J], 牛洪波;冯光通;赵洪山;于海叶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
哈山3井钻井工程质量探讨
完井方法裸 眼完井 。钻 探 目的是探索哈山山前构造外来推覆体 及前缘冲 断带含油气情况 ； 评价侏罗系及 白垩系浅层地层超剥
带含 油气 性 。
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５ １ ０ ９ ８ １ ８ ． ９ ６ ｍ，横 Ｙ ：１ ５ ３ ８ ９ ４ １ ８ ． ４ ２ ｍ。 主 要 目的 层 侏 罗 系 （ Ｊ ） 、 ２ ． ４ 哈山３ 井套管试压情况 石炭系 （ Ｃ） ， 兼探二叠系 （ Ｐ） 、 白垩 系 （ Ｋ） 。完 钻 层 位 石 炭 系 。
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上 部 地 层 采 取 软 吊硬 打 等 各 项 技 术 措 施 ，保 证 一 开 上 部 井 眼垂
０５ ０ ８ ． ０ ０ ｍｍ 导管 ６ 根 ，下 深 ５ ０ ． １ ８ ｍ，联 入 １ ０ ． ８ ０ ｍ 固 井 ：注 装好 Ｔ Ｆ ７ ０ 套管头 。三开 前井 口清 水试压 ７ ０ ＭＰ ａ ，稳压 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 入 新 疆伊犁 Ｇ 高水 泥 ３ ０ ｔ ，密 度 ： 最大 １ ． ８ ５ ｇ ／ ｃ ｍ 、最小 １ ． ７ ６ ｃ ｍ 、平均 １ ． ８ ３ ｇ ／ ｅ ａ ｒ ，替入钻井液 ： ０ ． ４ ０ ｍ３ 水泥返 至地 面。 ２ ． ２表层固井质量
哈山3井钻头使用分析浅论
哈山3井钻头使用分析浅论哈山3井位于新疆维吾尔自治区克拉玛依市乌尔禾区西北部，准噶尔盆地西部隆起哈山山前构造带外来推覆体哈山3构造较高部位。
设计井深/完钻井深：4600m/4139.80m，井口纵X：5109818.96 m，横Y：15389418.42 m。
主要目的层侏罗系（J）、石炭系（C），兼探二叠系（P）、白垩系（K）。
完钻层位石炭系。
完井方法裸眼完井。
钻探目的是探索哈山山前构造外来推覆体及前缘冲断带含油气情况;评价侏罗系及白垩系浅层地层超剥带含油气性。
哈山3井全井共用钻头62只，其中牙轮钻头52只，PDC钻头5只，取心钻头5只。
牙轮钻头进尺3523.98m，纯钻井时间2636.83h，平均机械钻速1.34 m/h ;PDC钻头进尺570.22m，纯钻进时间649.75h，平均机械钻速0.88m/h;取心钻头进尺45.60m，纯钻进时间48h，平均机械钻速0.95 m/h。
全井纯钻进时间3334.58h，平均机械钻速1.24m/h。
导管及一开共使用钻头，7只，导管1只，型号均为江汉产SKW121C牙轮钻头，一开7只，1只江汉产钢齿钻头SKG125G，1只江汉产镶齿牙轮GJT515GC，4只取心钻头。
一开钻速在白垩系之前，采用的是钢齿钻头，机械钻速基本在10min/m上下，进入侏罗系后，钢齿钻头起钻前钻时已达到49min/m，已经不适应地层要求;更换镶齿钻头，机械钻速恢复至20min/m上下;进入石炭系上部，机械钻速变至60min/m上下。
分析原因，在上部白垩系地层钻进过程中，钢齿钻头较为适应地层要求;侏罗系地层岩石较硬钢齿钻头已不能适应，镶齿牙轮较为适应地层要求;石炭系地层硬度更高，对于444.5mm钻头，目前现有钻头型号难以满足地层硬度要求，致使钻时在60min上下活动。
二开共使用钻头36只，其中牙轮钻头32只，PDC钻头3只，取心钻头1只。
牙轮进尺2241.28m，纯钻进时间1161.08h，平均机械钻速为1.93m/h。
垂直钻井系统在吐哈盆地山前高陡构造的应用
［ 稿 日期 ］ ２ ｌ ０ ］ 收 ０１ ６ ４ ［ 者 简介 ］ 张建 平 （ ９ ２ ） 作 １６ ，男 ，ｌ８ ８年 黄 河 职 工 大 学 毕 业 ，工 程 师 ，现 主 要 从 事 钻 具 、钻 井 工 具 及井 控 设备 技 术 管理 工 作 。 ９
第３ ３卷 第 １ ０期
杂情 况 及提 高上 部 地层钻 井 速度 都 是极 其有 利 的 。
２ 吐 ＂ ｉ前 高 陡构 造垂 直 钻 井 系统 选 择 ｒ ｌ ｆｌ
¨前 ，闯 际上 成熟 的垂 直钻 井 系统郁 采 用 的是机 电液 一体 化 的高新 技 术 ，主要 有 ３种 ，分 别 为斯 伦 谢 公 训的 Ｐ ＷＥＲ Ｖ 系统 、贝 克休 斯公 司 的 Ｖｅｔ ａ Ｏ — ｒｉ ｋ系统 和 德 国智 能 钻井 公 司 Ｓ ｒ Ｄｒｌ ｇ的 Ｔｒ ｍａｔ ｉｉ ｌｎ Ｚ Ｅ系统 。 罔内发 展 的是机 械式 自动 垂 直钻 井 系统 ，主 要 有胜 利 钻 井 院研 制 的 Ｓ Ｂ ＶＤ垂 直钻 井 系 统 、 西 部钻 探研 制 的 Ｃ Ｚ垂直 钻 井 系统 等等 。Ｉ ） Ｒ Ｖ 垂 直 钻 井 系 统 是 一 套 全 自动 化旋 转 导 向垂 直 钻 蚌 ＿ ＷＥ － （ Ｊ 具 “． 钻进 过 程 巾会 自动追 踪 井 斜 变 化 ， 自动 设 定 和 调 整 具 侧 向 力，使 井 眼 轨迹 快速 返 回垂 直 状
１ 吐哈 盆 地 山前 高 陡构 造 钻 井 难 点 及 垂 直 钻 井 井 段 的 优 选
１ １ 吐 哈 油 田 山 前 构 造 带 钻 井 难 点 ．
１ 吐 哈 盆 地 山 前 高 陡 构 造 地 层 倾 角 大 ， 钻 井 过 程 中 易 沿 着 地 层 法 面 方 向 发 生 井 斜 ， 前 期 钻 探 探 井 ）
准噶尔盆地火山岩天然气测井识别与评价的开题报告
准噶尔盆地火山岩天然气测井识别与评价的开题报告一、研究背景及意义中国西北地区是全国最大的天然气主要产区之一，其中准噶尔盆地是中国的五大陆块之一，是中国重要的油气勘探和开发区域。
准噶尔盆地地处哈萨克斯坦、俄罗斯、蒙古三国之间，地形起伏较大，山地和丘陵平原交错，地质构造复杂，主要储层类型为火山岩、碎屑岩和沉积岩。
其中火山岩是准噶尔盆地重要的储层类型之一，其富含烃类物质，是天然气的主要来源之一。
火山岩储层天然气勘探和评价是当前油气勘探领域中的热点问题，其地质构造简单，储层孔隙度、渗透率高，储层热力学稳定，是极具开发和生产价值的储层类型。
然而在实际勘探中，由于火山岩区域地形复杂，存在工程难度较高的问题，因此火山岩天然气储层勘探和开发的技术瓶颈依然存在。
因此，建立准噶尔盆地火山岩天然气测井识别与评价方法，对于提高勘探效率，降低工程风险，具有十分重要的意义。
二、研究目标本文旨在建立准噶尔盆地火山岩天然气储层测井识别和评价方法，通过综合运用地震、测井、采样和岩心分析等地质工程学手段，分析火山岩储层中地层岩石特征、孔隙特征、地震反射特征、地质构造特征等信息，识别火山岩天然气储层的位置、范围和储层特征，评价储层的产能、储量和可开采性，为油气勘探和开发提供科学基础。
三、研究内容及方法（一）数据收集和处理在准噶尔盆地选择火山岩储层区域，选取代表性的测井井位和采样测井，收集从孔内采样和岩心分析得到的物理性质数据和化学分析数据，包括孔隙度、渗透率、含气量、含水量、含油量等，提取地震数据，进行数据质量控制和预处理。
（二）测井曲线分析通过分析地震、测井、采样和岩心分析数据，对测井曲线进行解释和分析，识别火山岩天然气储层的位置、范围、厚度和特征。
主要分析的测井曲线包括自然伽马测井曲线、密度测井曲线、声波测井曲线、电阻率测井曲线。
（三）产能评价根据火山岩储层地质构造和物性，综合分析火山岩储层的产能，主要包括产气量、产水量、产油量、储层压力等指标。
哈山3井石炭系钻井提速探索与实践
哈山3井石炭系钻井提速探索与实践摘要：哈山地区石炭系井壁稳定性差，易垮塌，深部地层可钻性差，机械钻速低，钻井难度大，钻井周期长，严重制约了油田勘探的步伐。
针对这些施工难点，认真研究已钻井资料，对石炭系地层特点和提速技术进行分析，提出了相应的措施，从钻头优选、新工具、新工艺的应用等方面，探讨了提高哈山地区石炭系地层钻井速度的主要技术。
关键词：哈山地区石炭系火山岩井壁稳定提速现场应用一、哈山地区石炭系地质工程特点1.石炭系地层以火山岩为主，火山岩岩石类型多、岩性复杂哈山地区石炭系火山岩主要分为玄武岩、凝灰质角砾岩、熔结凝灰岩，不同深度岩性特征不同。
2.石炭系火山岩地层厚度大从新疆准噶尔盆地哈山区块已钻井的情况来看，石炭系火山岩地层厚度大，哈山2井石炭系厚度2800多米（未钻穿），哈山3井石炭系地层厚度4000m以上，哈浅3井石炭系地层厚度1900m以上（未钻穿）。
3.火山岩地层硬度大，可钻性差由于火山岩自身的特点，造成硬度大，可钻性极值高，造成机械钻速低，是影响钻井周期的主要地层，占到全井周期的40%～60%。
4.火山岩地层容易对钻头造成先期破坏，钻井效率低由于火山岩地层岩石硬度大，含有角砾岩，造成钻头的非均匀旋转，发生憋跳钻现象，牙齿对地层的非均匀性冲击导致钻头的先期破坏，发生崩齿、断齿，随着钻进的继续进行，钻头破坏加剧，机械钻速也急剧下降，钻头使用寿命缩短，造成频繁起下钻更换钻头。
5.火山岩地层易漏、井壁稳定难度大石炭系地层存在纵横交错的微裂隙，裂缝发育井段地层井壁稳定性差，坍塌掉快现象严重，钻进中经常憋停转盘，起下钻遇阻卡现象严重。
二、哈山地区石炭系地层提速技术分析从哈山地区深部石炭系火山岩地层的钻探情况来看，机械钻速低和钻井效率低是造成钻井周期长的直接原因。
对此进行初步的分析，希望为哈山地区深部火山岩地层的提速提供参考。
1.深部地层钻头优选技术根据已钻井资料和现有的钻头类型，推荐深部火山岩地层的钻头类型为：江汉钻头厂hj537g、hj637g、hf637y、md637x。
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本文通过总结准噶尔盆地哈山山前构造带火成岩已完成井的钻井经验，分析钻井过程中的重难点对策，从根本上解决准噶尔盆地火成岩硬度大、可钻性差、地层倾角大等难题，为准噶尔盆地火成岩优快钻井提供有力技术支撑。
1 哈山山前构造带基本情况
准噶尔盆地哈山山前构造带，从构造上存在前缘冲断带（哈深1井区）、准原地叠加系统（哈深2井区）、外来推覆系统（哈深3、哈山2、3、6井区）三套系统。
造成该地区地质条件复杂，二叠系-石炭系埋藏较浅且厚度加大，钻井难度加大。
2 施工重难点及对策
哈山山前井地层为推覆体构造，具有地层倾角大、硬度高、可钻性差、易剥落掉块等特点，下面从已完成井（哈山1、哈山3、哈深2和哈深201等）实钻分析哈山地区钻井中遇到的难点及对策。
2.1 地层硬度高，钻井提速难
钻进地层以石炭系和二叠系为主，层厚且岩性复杂，包括玄武岩、安山岩、凝灰岩、辉绿岩、火山角砾岩等，岩屑致密、硬度极高，脆性明显，研磨性强，可钻性很差。
实际钻井过程中机械的钻速低，普通PDC钻头不适用，常规牙轮钻头的机械钻速仅0.3m/h左右，钻头使用寿命短，单只牙轮钻头进尺仅30m左右。
对策①：使用扭力冲击器、孕镶涡轮组合、进口高效PDC或牙轮钻头等提速工具。
优质钻头使用寿命长，能减少起下钻时间。
木垒2井使用的多只史密斯产GF20B牙轮钻头常规钻进，纯钻时间均在250h左右，是国产牙轮钻头的5倍，机械钻速也高于国产钻头，综合效益较高。
对策②：采用空气钻井、泡沫钻井。
空气钻井是通过地面的空气压缩机组将空气变成压缩气体，以高压空气代替钻井液把岩屑携带到地面的一种钻井模式。
适用于岩性稳定的超低压裂缝性油气藏的勘探开发，可提高机械钻速3～4倍甚至更多。
哈深2区块气体钻井的平均机速是常规钻井的3~12倍，提速的核心是利用空气锤钻头钻进，实现冲击和旋转联合作用下的“体积破碎”，是该地区最有效的提速手段。
2.2 地层倾角较大，易井斜哈山山前构造带由于受前缘冲断带、准原地叠加、外来推覆体三重影响，地层倾角大，并且因该地层可钻性差异大、裂缝发育等原因，井眼易顺着可钻性较好的方向延伸。
例如哈深2井自井深400m（井斜1.6°）之后井斜一直呈现增加趋势。
对策①：泥浆体系钻井中，选取VTK或Power-v垂直钻井系统进行该地层的防斜打直提速提效，优势相对于常规钻具在钻进过程中可以加大钻压来提高机械钻速，并有效的控制井斜。
对策②：空气钻井中，使用机械绳索式测斜仪实时监测井身轨迹，再则气体钻井具有很好的防斜打快作用。
哈深2井气体钻进井段井斜在1°以内；哈深201井气体钻井井段最大井斜1.9°，对应井深1619m，井斜均满足设计要求。
2.3 地层掉块多，钻井风险大
哈山山前区块火成岩裂缝发育，井壁掉块严重，硬度高，卡钻风险大，特别是空气钻井和钻井液钻井转换过程中，易造成井下复杂，而且处理解卡的难度大。
对策：工程上主要是采取选择合适的钻井参数，加强短起下钻，巩固井壁；泥浆上采用抗高温抑制性聚合物封堵防塌钻井液体系；空气钻井井内无液柱压力，转换钻井液时，液柱压力突然增加，易发生井漏，应增强泥浆封堵能力以填补井下裂缝、减少漏失，同时尽快在裸眼井段形成有效泥饼，避免井壁失稳。
3 结束语
哈山山前构造带的空气钻井技术通过多口井的成功应用，平均机械钻速远远超过常规钻井，今后可作为哈深区块提速提效工具的首选，扭冲、孕镶涡轮等提速工具可在空气钻条件不适用时，作为火成岩地层提速的有力补充。
空气钻井时注意地层出水及压力变化，及时做好转换钻井液钻井的准备。
参考文献
[1]刘华，陈建平.准噶尔盆地乌夏逆冲断裂带三叠纪-侏罗纪构造控扇规律及时空演化[J].大地构造与成矿学，2010（2）：1001-1552.
[2]董臣强. 哈山地区二叠系勘探成效分析[J].特种油气藏，2014（5）：1006-6535.
准格尔盆地哈山山前构造带钻井分析
王贵新
中石化胜利石油工程有限公司塔里木分公司 新疆 库尔勒 841000
摘要：准噶尔盆地作为中石化在西部的重要探区，已登记勘探区块18块，总面积5.86×104km 2，预计资源量19.69亿吨。
随着中国石化“东部硬稳定、西部快上产”石油开发战略确定，“立足准噶尔，探明1～2亿吨”，准噶尔盆地的施工将会逐渐增多。
本文将对准格尔盆地哈山山前构造带进行钻井分析。
关键词：哈山 重难点 对策 火成岩
Analysis of drilling in Hassan piedmont tectonic belt of Zhungeer Basin
Wang Guixin
Tarim Company of Shengli Petroleum Engineering Co.， Ltd. Sinopec ， Korla 841000， China
Abstract：With the determination of petroleum development strategy of SINOPEC， Zhugeer basin will become an important operation area in the future. So， this paper mainly analyses the drilling in the Hassan piedmont tectonic belt of Jungger basin.
Keywords：Hassan； difficulty； countermeasure； igneous rock。