钻井地质参数是钻井工程需要尽力认识和掌握的客观条件,这些客观条件主要包括地质构造特征、地层地应力、地层压力、地层坍塌压力、破裂压力等与钻井工程密切相关的地层因素,已成为制约埕海二区钻井开发关键技术难题之一。本文通过研究埕海二区的油田概况、储层物性,根据该区块的钻井特点,重点分析地层坍塌的原因,并提出预防地层坍塌的方案。结合钻井液选择、钻具组合优化等方面的研究,最终形成一套成熟的钻井技术,指导该区块的钻井施工。通过调研埕海二区位于大港油田滩海区南部埕北断阶区,北邻歧口凹陷,南边为羊二庄油田和合作开发区位于张东构造上,构造活动强度大,构造演化阶段经历强烈沉陷与坳陷扩张期,埕海二区地层压力变化较大,西部复杂断块为异常高压,东部主体区(张海5)为正常压力系统地层压力不均匀,压力预测难度大等特点。埕海二区整体上为一背斜构造,被张东断层和海4井断层分为南北两个断鼻,属于中低孔、中低渗油气藏,沙一段以白云岩储层为主,局部为含钙质较高的细砂岩和粉细砂岩。地层压力体系包括上覆岩石压力、地层孔隙压力、地层破裂压力和坍塌压力,准侧预测地层孔隙压力是预测地层坍塌压力和破裂压力的前提。针对碳酸盐地层孔隙压力预测相对难这一问题,本文建立折算系数模型准确反映出真实的钻井液密度值。井壁稳定是钻井的关键技术之一,而且是世界性的钻井难题。根据不稳定地层的特性,给出相应的防范措施,对钻井施工中保持井壁稳定起着举足轻重的作用。井壁稳定问题不仅在砂泥岩剖面中存在,而且在碳酸盐岩剖面中也经常遇到。碳酸盐岩剖面井壁失稳的地层主要集中在地应力不平衡的地层、裂缝性地层和胶结性差的易破碎地层。本项目主要研究了埕海二区的区域特点,针对这些特点,从事故复杂预防、钻井液的选择和处理、钻具组合的优化、防止地层坍塌等方面,提出了一套针对该区块的优快钻井技术。着重研究了该区块的井壁稳定问题。结合区块特点,从力学和化学方面,对该区块井壁坍塌进行了深入的研究。通过对埕海二区2007年以来施工的39口井调研情况分析(仅一口井没发生事故复杂,多口井因井壁垮塌造成卡钻、划眼、断钻具等恶性事故,最严重的不得不套管开窗侧钻)、理论计算、地层孔隙压力、坍塌压力、漏失压力的对比、预测地层压力与实际钻井液密度的对比、现场实际操作的影响因素等方面,阐述地层井壁坍塌原因,以及提出相应措施。根据不稳定地层的特性,给出相应的防范措施,对钻井施工中保持井壁稳定起着举足轻重的作用。同时,对钻井液体系的选择、重点性能的要求、钻头的合理选型、钻具组合的选择和优化都提出了合理的见解。形成了成套的适应大港油田埕海二区的优快钻井技术。对于该区块后续井施工的提速、事故复杂的预防、优快钻井的实施有很大意义。通过调研产生井壁失稳的根本原因,了解由于在于井眼形成过程中井眼周围的地应力发生改变,引起应力集中,井内岩石将产生塑性流动而导致缩径；脆性岩石会引起坍塌掉块,造成井径扩大。当井内的钻井液柱压力高于地层破裂压力时,井壁岩石产生拉伸破坏而造成井漏。当岩石抗张强度大时,则地层抵抗拉应力的能力强,这时井内钻井液柱压力下限相应降低。按照力学井壁稳定性理论,当井内的钻井液柱压力低于地层坍塌压力时,井壁岩压力值大于地层的坍塌应力,同时小于地层的破裂应力,井壁就不会出现失稳现象,可以认为,力学因素造成的井眼不稳定直接由钻井操作引起。安全钻井液柱压力范围越宽,钻井时井壁将越稳定。因此,钻井液密度值是否合理时衡量钻井过程中井壁是否稳定的一个很重要因素,完善和建立研究区块的地层破裂压力剖面、地层孔隙压力剖面及地层坍塌压力剖面,由此确定合理的钻井液密度,进而使钻井过程有一定的预见性,对提高钻井速度、安全钻井十分重要。由多口井的钻井实践,我们均发现一个现象：发现井壁垮塌的时机,总是在下钻时,而在钻进过程中很少有垮塌发生。钻进过程中,钻井液液柱压力加上循环压耗,加之钻具的拍打,足以平衡地层的坍塌压力。但在停止循环,起钻后,由于减少了循环压耗,再由于起钻的抽吸作用,导致了井壁的失稳。所以,由此而引起的井壁失稳,就应进一步提高钻井液密度,以弥补循环压耗和抽吸引起的压力损耗。论文中对于井壁坍塌的研究,涵盖了力学、化学等各个方面,综合分析,全面汇总,提出了套全面的关于井壁稳定的现场操作方案。同时结合钻具组合的选择和优化、钻井液的选型、重点钻井液性能的要求,为埕海二区的作业,提供了一整套的施工方案。