为加快涪陵页岩气田产能建设的步 伐，解决常规钻具起下钻次数多、纯钻 时效低、钻井周期长的问题，2014 年 江汉石油工程公司在“井工厂”钻井模 式基础上，开展了水平段“一趟钻”快 速钻井技术的研究，并成功应用于涪陵 页岩气田开发。

如何确定目的层位置并保证钻头 在甜点中钻进成为页岩气开发的关键问 题。页岩气储层“甜点”判别和随钻监 测技术广泛采用 LWD 地质导向和录井 综合导向技术， 弥补了在非常规油气藏， 特别是页岩气常规钻井技术难以穿越超 长水平段的缺陷，进一步提高页岩气井 的储层钻遇率，提高单井产能。 涪陵页岩气田实际钻探过程中也 存在水平段“甜点”部位选取问题，不 同部位实际试气结果不同，按目前要 求 A 靶点位于气顶以下 20~25m，从 龙马溪组下段水平钻至五峰组，存在一 个水平段部位及长度合理分配的问题。 分析已钻完且产气量高的井，五峰组 水平段钻遇率均较高， 且上、 下部位 “甜 点”较合理。通过实验室分析、测录井 解释和试气结果分析，五峰组 5 号层 中上部、距下部涧草沟组 2m 左右是较 合理的“甜点”水平段层位。优先选择 五峰组 5 号小层作为主要水平段钻进， 提高钻井施工方的机械钻速和时效， 破解五峰组难钻问题，充分实现双方 共赢。 焦石坝构造奥陶系五峰组地层在本 区沉积厚度一般在 6~8m，富含笔石， 沉积相为深海陆棚相，主要为灰黑色碳 质页岩、 粉砂质页岩， 夹薄层硅质页岩， 顶部见薄层状灰质页岩。五峰组是区域 重要的生气岩，也是页岩气重要的产气 层。武隆江口野外露头可见五峰组顶部 为灰黑色碳质页岩，性硬、脆，页理发 育， 紧接页岩见一薄层状灰质、 硅质岩， 局部白云化， 性硬；中部为灰黑色碳质、 粉砂质、灰质页岩；下部为灰质泥岩， 露头可见与涧草沟组瘤状灰岩呈平行不 整合接触。 统计该区已完井直井五峰组钻时资 料，根据岩石露头、岩心、实钻资料 分析认为五峰组地层从上往下可细分 为 6 个小层，按岩石可钻性上顺序依 次为：好—差—好—较差—好—差，按 厚度上顺序为：1.0m—1.0m—1.5m— 0.5m—3.0m—1.0m；对应编号为 1 号 层—2 号层—3 号层—4 号层—5 号层— 6 号层。目前水平井采用的江钻 PDC 钻头和螺杆，在 5 号层的平均机械钻速 8~9m，钻时 5~6min，钻头未出现较 大磨损。

开钻前，地质工程院建立精细地质 模型，对井眼轨迹进行优化设计；钻井 工程根据井况条件，优选抗高温井下 动力钻具和 LWD 仪器，并对各项工作 参数和施工流程进行详细设计；针对 水平段托压、定向困难的情况，优化钻 具组合和钻井参数并对钻井液性能进行 详细要求。在现场实施过程中，要保证 全程仪器信号正常、定向顺利、轨迹控 制精确光滑，分析数据也要综合测井参 数、钻井参数以及 LWD 随钻测量信息 对钻头附近的地质参数及井眼轨迹进行 预测，准确估计钻头位置，帮助现场人 员对所钻地层做出准确的判断，才能控 制井眼轨迹在甜点中穿行。录井综合导 向技术利用随钻测录的 LWD 测井、气 测、钻时、岩屑和 MWD 井斜资料结 合地层的沉积特征和构造特征进行综合 分析，达到井眼轨迹控制和井工厂水平 段“一趟钻”的目标。 在实际水平段导向过程中，充分按 照地质认识的思路，边钻进、边认识， 总结出五峰组地质导向方面的一些成 果。实钻水平段五峰组较龙马溪组下段 气测显示好；五峰组 1 号层、3 号层、 5 号层可钻性好，按照水平段“甜点” 部位选取原则，1、3 号层不考虑，主 要选取 5 号层水平钻进。实际导向过程 中，不同层位之间导向效果不同，利用 2号层、 4号层可钻性差， 具有 “天花板” 功能， 以此调整钻头与地层的钻进夹角， 让钻具在不同层间，小于 0.5 度上切或 下切，形成类似于侧钻效应，地层倾角 变化，夹角随之变化，始终保持 0.5 度 左右，水平段长钻到一定长度后形成了 有效阻挡，钻具在选取的小层之间顺着 地层起伏前进。

以焦石坝构造南部区块上的一口水 平井焦页 46-1HF 井和焦页 48-1HF 为例分析。焦页 48-1HF 井位于焦石 坝构造东南部，地层产状平缓，通过计 算该井 A-C 之间地层倾角在 -3~-4° 之间，C-B 点之间地层倾角在 -1~- 2°之间，层位稳定，无地层缺失，该 井设计水平段长 1,500.00m，水平段 朝正北向穿行。在实钻探 A 靶点过程 中，实时跟踪随钻伽马数据，分析曲线 形态特征，结合地层岩性特征、气测特 征判断钻头准确位置，及时修正地质模 型，指导钻头平稳着陆。实钻 A 靶点 井深 3,020.00m，井斜 90.50° ，垂深 2,691.57m，闭合距 598.94m，进入气 层 31.00m。在水平段导向过程中，在 运用随钻伽马数据、录井数据判断钻头 位置的同时，充分结合钻具组合和五峰 组 5 号小层的自身造斜能力，最大限度 减少定向作业次数，缩短钻井周期，节 约钻井成本。 焦页 46-1HF 井设计 A 靶点垂深 2,574.00m，B 靶点垂深 2,548.00m， 自井深 1,900.00m 开始造斜，沿主力 气层中部（主力气层顶以下 20.00m） 穿 越 水 平 段 长 1,700.20m， 地 震 解 释剖面图显示 AB 段地层产状接近水 平，地层倾角上倾 0.88°。在 5 号层 钻进中与地层基本保持水平钻进，略 以 0.2~0.5° 向上微切。由于水平段长 已达 1,100m 左右，且与地层保持小 于 0.5°夹角向上切地层，钻头与 4 号 小层较硬夹层依靠很近，小于 0.5m， 于是出现与地层起伏一致的运行趋势， 井斜角随地层变化而变化，C-B 靶点 600m 至完钻，不必对井斜调整，充 分发挥 4 号小层“天花板”功能，井 斜始终稳定在 89.4~90.4°之间直到 4,630.0m 完钻。该井在五峰组穿越长 度 1,410.00m，五峰组气测甲烷值在 11.21%~24.73% 之间，平均 9.11%， 均为页岩气层。 利用地层岩石属性进行自然导向， 从而实现水平段的“一趟钻”，排除了 LWD 和岩屑录井的滞后性影响，在涪 陵页岩气区块不但提高了机械钻速，缩 短了钻井周期，减少了油气层污染，同 时为快速钻井提供了有效的技术手段， 为国内其它类似油气田经济高效开发树 立了成功范例，提供了可借鉴的钻井地 质综合导向技术。