東營勝2—平20井鉆井液改良技術(shù)

摘 要：勝2一平20井位于濟(jì)陽坳陷東營凹陷坨一勝一永斷裂帶勝二區(qū)，本井1600m定向，最大井斜90.9°，井底位移651.07m，完鉆斜深2716m。本井較好地解決了井眼凈化和井壁穩(wěn)定、潤滑防卡等問題，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：水平井；托壓現(xiàn)象；井眼凈化；優(yōu)化鉆具組合；鉆進(jìn)方式；潤滑防卡

1 地質(zhì)工程概況

1.1 地質(zhì)概況 勝2一平20井從上到下地層分為四系：平原組（0～335m）、明化鎮(zhèn)組（335～1090m）、館陶組（1090～1415m）、東營組（1415～1705m），沙河街組沙一段（1705～1900m）、沙二段（1900～2100m）、沙三上段（2100～2190.5m）。東營組以上地層成巖性差，膠結(jié)疏松，易垮塌，水化分散能力強(qiáng)，在鉆井過程中易縮徑，對鉆井液造成粘土侵，沙河街地層灰色泥巖淺灰色沙巖互層，易造成井壁坍塌。

1.2 工程概況 本井1600m定向，最大井斜為90.9°，井底位移為651.07m。一開用鉆頭Φ444.5mm鉆到深度為353m，下入套管Φ339.7mm到達(dá)井深度為351m，二開用鉆頭Φ215.9mm鉆到深度為2716m，下入套管Φ139.7m到達(dá)井深度為2711.16m。

2 現(xiàn)場鉆井液及維護(hù)處理要點(diǎn)

2.1 一開 由于井眼大，攜巖困難，井壁穩(wěn)定性差，施工中必須采用大排量鉆進(jìn)，鉆井液采用自然造漿，適當(dāng)提高粘度，鉆井液中加入3%～5%、膨潤土+0.1%～0.2%、純堿+0.1%～0.2%燒堿，鉆完一開后，充分循環(huán)，使鉆井液的粘度維持在35s以上，確保表層套管順利下入。

2.2 二開 直井段：宜采用雙路循環(huán)達(dá)井深為1100m，加入0.05%-0.1%PAM絮凝劣質(zhì)土和巖屑，鉆達(dá)井深為1100m后改為小循環(huán)鉆進(jìn)。小循環(huán)一定要使用好固控設(shè)備清理消除巖屑和有害固相；鉆井液的流變性應(yīng)達(dá)到良好，必須對鉆井液進(jìn)行降粘度和切力處理，采用細(xì)水長流的方法補(bǔ)充0.5%-1%FH-J24和NaOH；API濾失量控制在6-8ml的范圍內(nèi)，沙河街組以上井眼必需打大。后期施工順利進(jìn)行的保障是：在鉆進(jìn)過程中不間斷補(bǔ)充聚合物膠液，把握和控制好膨潤土漿造和劣質(zhì)固相含量。鉆井到達(dá)沙河街組地層后充分利用FH-J24 NaOH，把鉆井液的粘度切力調(diào)整好，使其流動性加大，用DS-03降低鉆井液慮失量。到達(dá)沙三段后FBJ-3進(jìn)一步降低鉆井液濾失量，利用BLL-1來調(diào)整鉆井液的粘度。

斜井段：造斜前一定控制好固相含量，補(bǔ)充液體潤滑劑時，更應(yīng)將鉆井液濾失量控制在5～6ml范圍內(nèi)，到達(dá)斜井段后把固控設(shè)備利用好，促使鉆井液具有良好的流動性和攜砂能力把降低劣質(zhì)土含量作為首選。若達(dá)到30°左右的井斜角，超過標(biāo)準(zhǔn)要求的摩擦系數(shù)，鉆井液應(yīng)馬上混入6%白油，鉆井液就具有了良好的潤滑性，泥餅?zāi)Σ料禂?shù)好控制，范圍應(yīng)小于0.06。井斜角隨著漸漸增大，應(yīng)立即逐步加大極壓潤滑劑和固體潤滑劑的用量，鉆井液也逐步提高潤滑性，同時更應(yīng)及時補(bǔ)充防塌劑，促使鉆井液的防塌能力提高；鉆井液的動切力提高，必須控制好流變參數(shù)動塑比控制在0.4Pa/mPa·s左右；使其增強(qiáng)攜砂能力，同時控制好鉆井泵排量；防止形成巖屑床，必須堅(jiān)持在短程起下鉆；改善泥餅質(zhì)量，保證井壁穩(wěn)定，必需將鉆井液濾失量降至4ml左右。

水平段：馬上進(jìn)入水平段之前，鉆井液中必需一次加入5t鉆井液用水基聚醚潤滑劑，控制好水平段的鉆井液泥餅?zāi)Σ料禂?shù)，摩擦系數(shù)范圍應(yīng)小于0.05，含砂量控制在0.3%，濾失量應(yīng)小于4.0ml，鉆井液動塑比控制在0.42-0.48Pa/mPa·s范圍內(nèi)，必需采用紊流鉆進(jìn)，同時控制好泵的排量，這樣鉆井液對油層的損害可降低到控制范圍內(nèi)。

3 鉆井液的技術(shù)難點(diǎn)

3.1 解決提高潤滑和防卡能力的問題 進(jìn)入斜井段一定要采取的技術(shù)措施為：一定要加入足量的潤滑材料，用來降低泥餅?zāi)Σ料禂?shù)，必需嚴(yán)格控制鉆井液的濾失量和泥餅厚度，一定要保持泥餅薄而堅(jiān)韌，必須要防止巖屑的形成或盡量減少其厚度；利用和使用好固控設(shè)備，把鉆井液中的有害固相降低到一定范圍，再利用有效的鉆井工程措施，把壓差卡鉆的發(fā)生降到最低；隨著井斜的逐步增大，必需及時補(bǔ)充極壓潤滑劑、固體潤滑劑，可提高鉆井液的潤滑和防卡能力。

3.2 提高井眼凈化問題 進(jìn)入斜井段的鉆井過程中一定要控制好泵排量，控制在28-32L/s范圍內(nèi)；鉆井液的環(huán)空返速控制好及保持范圍為1.10～1.30m/s內(nèi)、切力范圍控制為（1-2）/（4-6）Pa/Pa、動塑比范圍控制為0.30-0.48Pa/mPa·s；提高鉆井液的攜帶懸浮能力，必須每打完單根一定要進(jìn)行劃眼2-3次，必須每鉆進(jìn)100m短起下鉆1次，必須要長短結(jié)合才能破壞巖屑床的形成；通過這些措施，凈化井眼的效果必能大大提高。

3.3 解決托壓現(xiàn)象問題 定向井的井斜角大，裸眼段長，鉆具與井眼接觸面積過大，“托壓”現(xiàn)象比較嚴(yán)重，影響了鉆井工程的進(jìn)行。在定向井現(xiàn)場施工當(dāng)中必須要做到，盡可能保持井眼軌跡平滑，從根本上解決定向井“托壓”問題。

單種潤滑方式在定向鉆井過程中，定向井控制井眼軌跡平滑十分困難，尤其是地層傾角變化大和方位漂移嚴(yán)重的地層，不平滑的井眼軌跡極易形成，則“托壓”問題馬上就產(chǎn)生了，必須要采用組合潤滑方式來加以緩解，以液體潤滑劑為主，再添加極壓潤滑劑、固體潤滑劑等潤滑方式，采用上述措施后能有效地緩解“托壓”現(xiàn)象。在定向鉆進(jìn)過程中，結(jié)合地層巖性特點(diǎn)，滑動鉆進(jìn)5m后復(fù)合鉆進(jìn)5m，井斜和位移不斷增加，應(yīng)當(dāng)逐步提高鉆井液含油量，當(dāng)井斜度超過60°后，提高鉆井液含油量達(dá)到6%，同時一定配合使用2%-3%石墨粉及適量塑料小球，就能促使泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)控制在0.05以下，更能提高鉆井液的潤滑防卡性能。進(jìn)入水平段后白油含量必須達(dá)到15%，為下一步工作做準(zhǔn)備。

3.4 優(yōu)化鉆具組合和鉆進(jìn)方式 盡可能的減少鉆鋌的用量，必須加大鉆桿的用量；牙輪鉆頭進(jìn)行增斜作業(yè)作為首選，使用PDC鉆頭易造成“托壓”問題；在調(diào)整井斜時盡可能或必須采用滑動鉆進(jìn)和復(fù)合鉆進(jìn)相結(jié)合的方法，避免大段連續(xù)的滑動鉆進(jìn)。

4 結(jié)論

4.1 勝2—平20井較好的解決了井眼凈化和井壁穩(wěn)定、潤滑防卡等問題，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.2 大斜度長裸眼定向井的“托壓”問題必須多種措施共同努力解決；施工中盡可能保持井眼、井身軌跡平滑，同時用好潤滑方式和加大潤滑材料的用量，促使水平井的施工順利進(jìn)行。

4.3 利用好固控設(shè)備，更應(yīng)充分利用好離心機(jī)，配合降粘劑，調(diào)配、控制好鉆井液粘度，應(yīng)用較低的鉆井液粘度鉆進(jìn)防止鉆屑貼井壁。

作者簡介：李虎，黃河鉆井五公司32498隊(duì)，山東東營人，1997年畢業(yè)于勝利油田勘探技工學(xué)校，歷任鉆井液工，鉆井液組長，2011年晉級技師。