威页调1井钻井施工设计

贵州省页岩气资源调查评价黔西南区威页调1井钻井地质设计贵州省煤矿地质工程咨询与地质环境监测中心二〇一二年九月汇报人：田维江提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施1威页调1井基本概况勘探项目黔西南区页岩气资源调查评价井号威页调1井井别调查井井型直井地理位置贵州省威宁县盐仓镇兴发村326国道构造位置威宁北西向弧形构造变形区小海背斜南东翼东段井口坐标(西安80)纵坐标（X）2832348.0横坐标（Y）35489692.0靶点坐标北纬26°58′23″东经104°28′05″地面海拔2495米设计井深1360米目的层位旧司组、祥摆组完钻层位汤粑沟组提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施2.1设计依据2钻探设计依据及目的根据《黔西南区页岩气资源调查评价》子项目设计和年度工作任务要求，以及威页调1井井位论证及相关研究成果为基础部署实施：（1）井区位于扬子准地台内，下石炭统祥摆组、旧司组含气泥页岩较为发育，有效厚度达586m；（2）临近地区露头及钻孔样品分析显示，下石炭统祥摆组、旧司组黑色泥页岩有机质平均含量1.667%，有机质类型为II1型，生烃强度在该地区较高，具有页岩气商业勘探潜力；2.1设计依据2钻探设计依据及目的（3）井区含气页岩层系沉积环境处在断陷盆地内，远离古陆剥蚀区，页岩地层中夹一定含泥灰岩，地层产状平缓，目标地层埋深适中，约310～1215m，满足页岩气调查井对目的层段埋深的要求；（4）下石炭统祥摆组、旧司组泥质盖层分布稳定，井位与附近地层高差小，无大型断裂分布；井位周围地形相对平坦，交通便利，水源有保障，用电方便，钻井工程施工条件良好；（5）前期页岩气有利区优选及资源量估算认为威宁地区是下石炭统祥摆组、旧司组页岩气勘探有利区，页岩气资源量丰富。通过威页调1井调查的实施，能很好的评价小海背斜祥摆组、旧司组页岩气勘探潜力，积极扩展该地区页岩气勘探成果。2.2钻探目的2钻探设计依据及目的本区含页岩地层为石炭系下统，目标地层为石炭系下统祥摆组（C1x）、旧司组（C1j）。（1）获取上司组、旧司组、祥摆组、汤耙沟组岩芯，了解石炭系下统地层及岩性组合情况，进一步落实石炭系下统浅海相沉积环境的展布规律；（2）获取威宁地区石炭系下统祥摆组（C1x）、旧司组（C1j）页岩地层厚度、有机质含量、岩石力学特征、页岩储集能力、页岩含气量等系列参数，为页岩气资源潜力评价和有利区优选提供地质依据。提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施3.1设计地层剖面3设计地层剖面及预计目的层位地层系统设计地层(m)地层倾角()岩性系统组底界深度钻厚第四系Q1010灰、黄灰、灰黑色砾石、砂土、砂质土、粘土石炭系C下统上司组C1s31030015灰～深灰色中～厚层灰岩、燧石灰岩，夹黑色泥岩、页岩旧司组C1j89058015灰、深灰色中～厚层状灰岩，黑、灰黑色泥岩、页岩，下部夹含泥灰岩，上部夹泥质灰岩祥摆组C1x133044013黑、灰黑色页岩、泥岩，夹灰岩、含泥灰岩薄层，底部为石英砂岩或泥质粉砂岩汤粑沟组C1t13603013灰、深灰色中～厚层状灰岩、燧石灰岩。3.2预计目的层位3设计地层剖面及预计目的层位威页调1井钻探目的层位为下石炭统旧司组（C1j）和祥摆组（C1x），富有机质岩性段（井深310～830m，890～1210m，钻厚分别为520m和320m），基本情况如下：1）目的层—旧司组中上部富有机质岩性段井深310～830m，钻厚520m。岩性主要为灰、深灰色中～厚层状灰岩，黑、灰黑色泥岩、页岩，下部夹含泥灰岩，上部夹泥质灰岩。目的层段向下岩性接近，有机质含量渐低，无截然的界限。预计含页岩气，裂缝、破裂面及岩芯面均可能有显示，钻进中，要密切关注上述地层，加以仔细观察描述。3.2预计目的层位3设计地层剖面及预计目的层位2）目的层—祥摆组中上部富有机质岩性段井深890～1210m，钻厚320m。岩性主要为黑、灰黑色页岩、泥岩，夹灰岩、含泥灰岩薄层，底部为石英砂岩或泥质粉砂岩。目的层段向下岩性接近，有机质含量渐低，无截然的界限。预计含页岩气，裂缝、破裂面及岩芯面均可能有显示，钻进中，要密切关注上述地层，加以仔细观察描述。3）上司组底部灰岩段井深280～310m，钻厚30m。岩性为灰、深灰色中～厚层状灰岩，黑、灰黑色泥岩、页岩，夹含泥灰岩。下部薄层泥岩、页岩、裂缝、溶孔中可能含气。4）汤粑沟组顶部井深1330～1360m，钻厚30m。岩性为灰、深灰色中～厚层状灰岩。裂缝、溶孔中可能含气。提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施4.1井身结构设计

井身结构设计基本数据表4钻井工程设计开钻次序井段(m)钻头尺(mm)套管尺寸(mm)套管下深(m)备注一开0～20φ216φ177.819.8不固井二开20～310φ152φ14698.7漏水层或出水层分段固井三开310～910φ122φ114/视情况决定是否下套管四开910～1360φ98裸眼//4.1井身结构设计钻井井身结构说明一开：以φ216mm牙轮钻头钻入基岩（井深0～20m，钻厚20m），下入φ177.8mm套管。二开：以φ152mm牙轮钻头或空气潜孔锤钻入旧司组泥、页岩岩（井深20～310m，钻厚290m），下入φ146mm套管。三开：以φ122mm金刚石取芯钻头继续钻进，至祥摆组（井深310～910m，钻厚600m），全段取芯，视孔内情况是否下入Φ114mm套管。四开：以φ98mm金刚石取芯钻头继续下钻，至汤耙沟组（井深910～1360m，钻厚450m），全段取芯，裸眼完钻。注意：本井钻遇地层中，要注意防喷、防漏、防塌、防H2S，避免安全事故，保证钻井安全。4钻井工程设计4.2钻井液设计本井原则上全井段（0～1360m）使用清水基钻井液钻进。建议选用以下几种配方：(1)一开井段：0～20m，采用预水化膨润土钻井液，配方如下：淡水+5～6%钠膨润土+0.1%Na2CO3+0.1%CMC+0.5%～0.6%NH4HPAN+5%润滑剂(2)二开、三开、四开井段：20～1360m，采用低固相聚合物钻井液，配方如下：淡水+3～4%钠膨润土+0.1%Na2CO3+0.2～0.3%聚丙烯酰胺+0.5%～0.6%NH4HPAN+0.1%CMC+2%～3%润滑剂。4钻井工程设计4.3完钻层位及完钻方法4钻井工程设计1、完钻层位钻穿石炭系下统祥摆组（C1x），进入汤粑沟组（C1t）灰岩30m完钻。以汤粑沟组30m钻厚作为本井的口袋。2、完井方法（1）一开钻穿松散层，至上司组下10m，（井深0～20m），套管完井；（2）二开上司组（井深20～310m），套管完井。（3）三开、四开旧司组～汤耙沟组（井深310～1360m），如无特殊情况采用裸眼完井。（4）如果有明显的页岩气显示或特殊情况，需请示采用何种完井方法。提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施5.1标准测井本井二开～四开（井深20～1350m）进行标准测井。测井项目有：自然电位、自然伽马、深—浅双侧向电阻率、井径，共4项。深度比例尺为1:500。5.2综合测井本井二开～四开（井深20～1350m）进行综合测井。测井项目有：自然电位、自然伽马、自然伽马能谱、深～浅双侧向电阻率、微电极电阻率、补偿声波、补偿中子、补偿密度、井径，共9项。深度比例尺为1:200。5地球物理测井设计提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施6.1综合录井6资料录取设计1）钻时录井钻时录井层段：第四系～汤粑沟组，井深0～1360m。2）气测录井气测录井层段：旧司组～汤粑沟组，井深280～1360m。3）钻井液录井钻井液录井层段：上司组～汤粑沟组，井深20～1360m。4）简易水文观测简易水文观测层段：上司组～汤粑沟组，井深20～1360m。6.2取芯及岩芯编录6资料录取设计1.取芯取芯层段：上司组～汤粑沟组，井深20～1360m。取芯方法：绳索打捞法。取芯及岩芯编录要求：自井深20m至井底为全取芯井段，要求取芯收获率在90%以上，破碎层段取芯收获率不小于70%。2.岩芯编录岩芯编录按相关要求进行操作6.3含气性现场解吸6资料录取设计含气性现场解析实验层段：旧司组富有机质岩性段井深310～830m，钻厚520m；祥摆组富有机质岩性段井深890～1210m，钻厚320m。含气性现场解析实验设备：精密页岩气现场解析仪。页岩气含气性现场解析实验测试内容：测定岩芯页岩气含量，测量岩芯体积，收集解析气体；室内补充分析页岩气组分、甲烷同位素、岩石视密度、真密度、岩矿组合、有机地化特征。6.4选送样品要求实验项目钻井/口.件现场解吸实验≥10天然气组分及含量15同位素（C）3等温吸附实验15件，配套，下同有机质类型每层系1～10件，取50件有机质含量（TOC）每5～10米1件，共110件成熟度（Ro）5矿物成分及含量15孔渗物性5扫描电镜≥5比表面3岩石力学性质1组储层敏感性1组6资料录取设计提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施7.1预算概况7经费预算威页调1井是黔西南区页岩气资源调查评价的项目调查井。《贵州省黔西南区页岩气资源调查评价》是“贵州省页岩气资源调查评价”项目的子项目之一，项目起止时间为2012年3月－2013年12月，工作周期22个月。本井经费预算总额为342.74万元，其中工程施工费用预算为285.45万元，委托业务费用33.09万元，其它地质工作费用为24.20万元。工作区制图困难类别Ⅳ级，地质复杂程度为中常区Ⅱ，地形等级Ⅳ级，钻探岩石级别Ⅵ级，地区调整调整系数1.2。7.2预算编制说明及结果7经费预算总预算按照甲类项目预算编制方法进行编制，按照主要工程手段并研究费用汇总而成。预算编制按照中国地质调查局《关于地质矿产调查评价项目预算编制和审查要求（试行）的通知》（中地调函[2010]88号）中关于甲类项目预算编制要求进行编制。本次预算的费用按钻探、录井、取样、测井、水文地质调查、分析测试、其它地质工作以及工地建筑进行分项计算再汇总。每项费用预算数均来自项目明细表。项目总经费342.74万元，其中钻井工程预算285.45万元；分析测试费用33.09万元，为委托业务费用；其它地质工作费用主要包括设计及编写、印刷报告等费用，共计24.20万元。具体预算情况如下表：7.2预算编制说明及结果7经费预算序号名称计量单位计价方式

（元/单位）数

量预算（万元/单位）备注合计342.74一钻探231.061钻井垂深米1416×1.21360231.06II类岩石二录井16.221地质编录米2013602.722气测录井天25005413.50据威页调1井气测录井报价估算，钻速按

20m/天估算。三取样2.681取芯米2013402.68岩芯及岩屑序号名称计量单位计价方式

（元/单位）数

量预算（万元/单位）备注四测井24.311标准测井6.92自然伽马米11×1.213301.731:500自然电位米11×1.213301.731:500深浅双侧向电阻率米11×1.213301.731:500井径米11×1.213301.731:5002综合测井15.57自然电位米11×1.213301.731:200自然伽马米11×1.213301.731:200自然伽马能谱米11×1.213301.731:200深浅双侧向电阻率米11×1.213301.731:200微电极电阻率米11×1.213301.731:200补偿声波米11×1.213301.731:200补偿中子米11×1.213301.731:200补偿密度米11×1.213301.731:200井径米11×1.213301.731:2003井身质量评价和井温1.82井温米11×1.213301.73井斜点14×1.2540.09点间距为25m序号名称计量单位计价方式

（元/单位）数

量预算（万元/单位）备注五水文地质调查1.201水样分析件200061.20六分析测试33.091现场解吸实验口150000115.002天然气组分及含量件1500152.253同位素（C）件22930.074等温吸附试验件5000157.505有机质类型件500502.506有机碳含量（TOC）件2501102.757成熟度（Ro）件30050.158矿物成分及含量件800151.209孔渗物性件40050.2010扫描电镜件180050.9011比表面件70030.2112岩石力学参数组260010.2613储层敏感性组100010.10七其它地质工作24.201工程点测量点1600×1.210.192岩矿芯保管米1513402.013设计论证编写份6000016.004综合研究及编写报告份100000110.005报告印刷份6000016.00八工地建筑9.981工程现场建设9.98按上述各项预算总数的3%计提纲威页调1井基本概况钻探设计依据及目的设计地层剖面及预设目的层位钻井工程设计地球物理测井设计资料录取设计经费预算施工及安全保障措施8.1施工安全措施8施工及安全保障措施1）安全组织结构项目成立以项目经理为组长、井队长为副组长的安全领导小组。工程施工作业期间如发生任何生产及人身事故，由项目经理负责，指挥安全小组成员按照预案采取相应措施进行处理。职务姓名人数（人）领导小组组长杨通保1领导小组副组长刘祥先