Для решения технических проблем, возникающих при бурении демонстрационной платформы сланцевой нефти QY1 в континентальном углублении Цинтунь Северной части бассейна Субэй, таких как сложная литология коллекторов, нестабильность стенок скважины, узкое окно безопасной плотности бурового раствора и низкая механическая скорость бурения, проведены исследования по оптимизации конструкции ствола скважины, разработке высокоэффективных водных буровых растворов, точному контролю давления при бурении, оптимальному выбору инструментов для ускорения бурения и оптимизации параметров бурения. Сформированы ключевые технологии бурения, адаптированные для горизонтальных скважин сланцевой нефти в углублении Цинтунь. Проведена оптимизация конструкции ствола: ① сформирована модель "трёхкратного вскрытия с технической цементацией до второго слоя подгруппы V фаунинской свиты" для эффективной цементации нестабильных пластов; ② на основе принципа "внутреннего контроля расширения и внешней защиты от водной инвазии" разработана высокоэффективная система водных буровых растворов SM-ShaleMud-Ⅱ, значительно повышающая устойчивость к обрушениям и способность к закупориванию; ③ введена вторая генерация модульной технологии точного контроля давления, построен двойной механизм раннего предупреждения "микропотоковый мониторинг + анализ производной давления", что обеспечило точный замкнутый контроль давления внутри ствола скважины; ④ посредством оптимизации выбора буровых долот и инструментов на нижней части скважины, включая применение гидравлического вибратора, эксцентрического расширителя во время бурения и других ускоряющих инструментов, а также на основе концепции "четыре высоких и одно низкое" в сочетании с системой поддержки принятия решений нефтяной инженерии (RTOC) оптимизированы параметры бурения. Результаты полевого применения показывают, что на 4 скважинах платформы QY1 интегрированные технологии достигли значительных успехов: не произошло аварий связанных с нестабильностью стенок, значительно сокращены сложные подземные неисправности, средняя длина горизонтального интервала достигла 1716,5 м, увеличившись на 233,55 м по сравнению с предыдущим периодом, средняя механическая скорость бурения повысилась до 15,83 м/ч, что на 22,7% выше, а средний цикл бурения сократился до 48,6 дней по сравнению с примерно 120 днями ранее, при этом цикл бурения скважины QY1-1S03HF составил всего 40,25 дней, а скорость механического бурения достигла 18,44 м/ч. Исследовательская техническая система успешно обеспечила безопасное и эффективное бурение континентальных сланцевых нефти в углублении Цинтунь, обеспечив важную техническую поддержку и практический ориентир для масштабного и эффективного развития аналогичных континентальных сланцевых нефтяных залежей в Китае.
关键词
углубление Цинтунь; горизонтальные скважины сланцевой нефти; стабильность стенок скважины; водные буровые растворы; точный контроль давления