[发明专利]一种页岩气工厂化钻井施工方法

说明书

本发明为一种页岩气工厂化钻井施工方法，包括以下步骤：(1)选定大钻机和小钻机的型号；(2)在第1口井完成小钻机的设备安装、调试；采用小钻机完成第1口井的导眼和一开钻进作业，并依次完成N口井的导眼和一开钻进作业；(3)在小钻机移动到一特定井口时，在第1口井完成大钻机的设备安装、调试；采用大钻机完成二开钻进作业，并依次完成N口井的二开钻进作业；(4)第N口井注水泥固井后，利用大钻机对第N口井完成三开钻进作业，依次完成剩余井的三开钻进作业；(5)第1口井注水泥后试压，试压后将大钻机移动至第2口井，直至第N口井。本发明缩短钻机设备停等时间，提高设备利用效率，缩短页岩气钻井施工周期，降低钻井成本。

技术领域

本发明主要应用于页岩气水平井钻井技术领域。

背景技术

非常规油气资源的勘探开发存在着钻井施工周期长，配套设备仪器利用率低，成本过高等问题，严重制约了我国非常规油气资源的勘探开发进程。特别是近几年，随着页岩气资源的勘探与开发进程的加快，缩短钻井周期、降低钻井成本、提高钻井设备利用率成为页岩气钻井过程中亟待解决的难题。为此，机械工业中的工厂化作业模式被引入到油气钻井领域。国内先后在胜利油田、大牛地气田、苏里格气田等地区开展了工厂化钻井技术探索与试验，优化提出一些工厂化钻井施工的工艺与方法，目前的工厂化钻井施工方法各个工序间衔接不够紧密，设备配套不完善，钻井设备使用效率不高。

论文“昌吉致密油水平井组工厂化钻井认识及实践”介绍了新疆油田在昌吉区块致密油开发中开展工厂化生产作业程序、批量化钻井技术先导试验，初步形成了致密油工厂化钻井作业模式,对致密油规模化开发具有借鉴意义。作业模式使用两台50型大钻机，将施工流程划分为三个阶段。该论文中提到的工厂化钻井工艺整个流程使用大钻机，大钻机使用日费高，使用时间长，成本较高。

论文“北美致密油钻井技术现状及对我国的启示”中介绍了北美致密油分布情况、钻井技术发展历程及现阶段作业规模情况,梳理了目前在北美主要致密油盆地所采用的主体及前沿钻井技术,分析了未来钻井技术的发展趋势,为正在起步的中国致密油开发提供借鉴。该论文只提到了工厂化钻井的概念，没有介绍其详细的施工工艺方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种页岩气工厂化钻井施工方法，可大大提高钻机的使用效率，缩短施工周期，降低钻井作业成本。

为达上述目的，本发明提供了一种页岩气工厂化钻井施工方法，其包括以下步骤：

(1)以页岩气设计井深，选定大钻机和小钻机的型号；

(2)井工厂平台共部署N口井，在第1口井完成小钻机的设备安装、调试，达到一开开钻条件；采用小钻机完成第1口井的导眼和一开钻进作业，注入水泥固井碰压后，所述小钻机移动至第2口井并重复第1口井的上述作业，依次完成其余N-2口井的导眼和一开钻进作业；

(3)在小钻机移动到距离所述第1口井至少30米的一特定井口时,，在第1口井完成大钻机的设备安装、调试，达到二开开钻条件；采用大钻机完成二开钻进作业，下入技术套管，注水泥固井碰压后所述大钻机移动至第2口井并重复第1口井的上述作业，依次完成其余N-2口井的二开钻进作业；

(4)当大钻机完成第N口井注水泥固井后，不移动大钻机；候凝后，利用大钻机对第N口井完成三开钻进作业，下生产套管，注水泥固井碰压后大钻机移动至第N-1口井并进行三开钻进作业，依次完成剩余井的三开钻进作业；

(5)大钻机完成第1口井的注水泥后，不移动大钻机；候凝，安装井控装置、下钻探塞、扫塞、刮壁、通径、替射孔液、测固井质量、套管试压；试压后将大钻机移动至第2口井重复第1口井的上述作业，直至第N口井；第N口井作业结束后安装盖板法兰。

所述的页岩气工厂化钻井施工方法，其中，在步骤(3)中，所述特定井口为第4口井。