수북분지 친퉁 함몰부 대륙성 셰일 오일 수평정 시추 핵심 기술 및 적용

CHEN KAN ,  

HUANG CHENGSHENG ,  

CAO JIANSHAN ,  

LU CHANGQING ,  

HU ZHIQIANG ,  

GAO SHUYANG ,  

WANG MIAO ,  

DONG LIFEI ,  

摘要

수북분지 친퉁 함몰부 QY1 셰일 오일 시범 플랫폼의 시추에서 직면하는 저류층 암석 복잡성, 천공벽 불안정, 안전 시추 밀도 창폭 제한 및 기계적 시추 속도 저하 등의 기술적 난제를 해결하기 위해, 우물 구조 최적화, 고성능 수성 시추액 연구개발, 정밀 압력 제어 시추, 가속 도구 최적화 및 시추 매개변수 최적화 등의 기술 연구를 통해 친퉁 함몰부 셰일 오일 수평정에 적합한 핵심 시추 기술을 형성하였다. 우물 구조 최적화를 수행: ① "삼개 개방, 기술적 케이싱 봉쇄를 푸닝 그룹 2단 V 아단까지"의 모드를 형성하여 불안정 지층을 효과적으로 봉쇄하였으며; ② "내부 팽창 제어, 외부 수침 방지" 원칙에 기초하여 고성능 수성 시추액 체계 SM-ShaleMud-Ⅱ를 개발하여 붕괴 억제 및 봉쇄 능력을 크게 향상시켰다; ③ 2세대 모듈화 정밀 압력 제어 기술을 도입하여 "미세유량 모니터링+압력 미분 분석" 이중 조기 경보 메커니즘을 구축하여 우물 압력을 정밀 폐쇄 루프로 제어하였다; ④ 드릴비트 및 우물 내 도구 선정을 최적화하고, 수력 진동기, 실시간 편심 확장기 등의 가속 도구를 보조하며, "4고 1저" 사상을 기반으로 석유공학 의사결정지원시스템(RTOC)을 결합해 시추 매개변수를 최적화하였다. 현장 적용 결과, QY1 플랫폼 4개 우물에서 보조 기술이 유의미한 성과를 거두었으며, 시추 중 우물벽 불안정 사고가 발생하지 않았고, 복잡한 지하 고장이 크게 감소하였으며, 평균 수평구간 길이는 1,716.5m로 전기 대비 233.55m 증가하였고, 평균 기계적 시추 속도는 15.83m/h로 22.7% 향상되었으며, 평균 시추 주기는 약 120일에서 48.6일로 크게 단축되었고, QY1-1S03HF 우물의 시추 주기는 40.25일, 기계적 시추 속도는 18.44m/h에 달하였다. 연구된 기술 체계는 친퉁 함몰부의 대륙성 셰일 오일 안전 및 고효율 시추를 성공적으로 실현하여 중국 내 유사 대륙성 셰일 오일 저장층의 규모적 이익 개발에 중요한 기술적 지원과 실천적 참고를 제공하였다.

关键词

친퉁 함몰부; 셰일 오일 수평정; 우물벽 안정성; 수성 시추액; 정밀 압력 제어

阅读全文