牛東區(qū)塊水平井鉆井液施工技術(shù)

孫金波等

摘要：

牛東油田區(qū)塊是吐哈油田新開主區(qū)塊，行政區(qū)劃分隸屬哈密地區(qū)伊吾縣管轄。地表為戈壁灘，地面海拔490m左右。構(gòu)造位置：三塘湖盆地牛東2號構(gòu)造。該區(qū)塊井井別為采油井，井型為水平井，設(shè)計井深：2400-3400m，目的層：石炭系。開發(fā)目的：通過壓裂提高本區(qū)塊油藏動用，現(xiàn)探討牛東區(qū)塊水平井鉆井液施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：

牛東區(qū)塊；鉆井液；施工技術(shù)

中圖分類號：

TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198（2015）09018801

1鉆井液技術(shù)難點及對策

一開地層為第四系，從地層巖性為：棕黃色泥巖及雜色砂礫巖。施工時機械鉆速快，環(huán)空鉆屑濃度高，鉆井液必須具有很強的懸浮攜帶能力。

二開鉆遇地層白堊系、侏羅系、三疊系和石炭系。二開鉆井液主要問題是井壁穩(wěn)定問題，和水平段鉆井液懸浮攜帶及井壁支撐問題。

1.1井壁穩(wěn)定問題

二開直井段下段為易垮塌井段，其中二開1200m-1270m為破碎帶、1350m左右有薄煤層，井壁穩(wěn)定問題更加突出?？刂凭诜€(wěn)定問題，以平衡地層壓力、封堵、抑制為主。因此，鉆遇易塌井段前要求對鉆井液充分凈化，提高鉆井液密度到設(shè)計上線發(fā)現(xiàn)還未能平衡地層壓力后及時申請體密度最終平衡地層壓力，同時加入聚合物抑制材料，提高鉆井液的化學(xué)抑制能力，加入磺化瀝青、超細(xì)碳酸鈣、單封等封堵防塌材料封堵地層微裂縫，以確保井壁的穩(wěn)定。

1.2鉆井液懸浮攜帶能力

水平井對鉆井液的懸浮攜帶能力有很高的要求，首先確保鉆井液自身的清潔，定向開始前高效使用離心機清除劣質(zhì)固相。保持鉆井液的密度以平衡地層壓力、支撐井壁防止地層坍塌，提高并維持鉆井液的切力確保有效的懸浮攜帶能力，定向井斜到60°-70°開始加入潤滑劑提高鉆井液的潤滑性。

2分段鉆井液維護(hù)處理措施

2.1一開井段

一開鉆鉆遇的主要巖性棕黃色泥巖及雜色砂礫巖。

（1）開鉆前準(zhǔn)備足量預(yù)水化膨潤土漿，鉆進(jìn)時采用膠液進(jìn)行維護(hù)，起鉆前根據(jù)需要使用稠塞子清潔井眼，確保了井底無沉砂。（2）上部地層保持適當(dāng)?shù)恼城?、足夠的排量，提高鉆井液的攜帶能力，同時維護(hù)良好的鉆井液流動性來沖刷虛泥餅。（3）加強固控設(shè)備的使用，適時開啟離心機，把鉆井液中劣質(zhì)固相含量控制在最低范圍，最大限度地清除鉆井液中的無用固相，維持體系的性能穩(wěn)定。（4）鉆完表層進(jìn)尺后，充分循環(huán)，保證井眼清潔確保下套管順利。

2.2二開井段

二開地質(zhì)情況復(fù)雜，主要以泥巖、砂巖與砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂礫巖為主，鉆井液主要以抑制防塌、提高鉆井液抗鹽鈣能力、提高攜帶能力、封堵地層中的微裂縫，穩(wěn)定井壁，控制好流變參數(shù)，確保安全鉆進(jìn)為目的。

3二開直井段及斜井段采用聚合物防塌鉆井液體系

鉆井液的維護(hù)處理措施下：（1）二開以聚合物膠液開鉆，調(diào)節(jié)鉆井液性能確保鉆井液的抑制性，鉆至侏羅系J2t組1250m左右發(fā)現(xiàn)有掉塊，密度由1.12提至117，同時加入磺化瀝青，確保鉆井液的防塌能力，從而保持井壁穩(wěn)定，鉆進(jìn)過程中還不斷補充超細(xì)碳酸鈣及TSH-2，使其改變泥餅的質(zhì)量，封堵地層中的微裂縫，滿足了鉆井施工的需要。（2）上部地層保持適當(dāng)?shù)恼城?、足夠的排量，提高鉆井液的攜帶能力。（3）本井段固控設(shè)備振動篩、除砂器（使用率100%）保持正常運轉(zhuǎn)，及時清除有害固相，控制鉆井液劣質(zhì)固相含量，防止形成厚泥餅。（4）鉆進(jìn)中前期使用鉆井液用水解聚丙烯銨鹽，后期補充抗高溫抗鹽防塌降濾失劑TSH-2、復(fù)合鹽水降濾失劑WFL等材料控制鉆井液濾失量，將濾失量控制在5mL以下。（5）鉆井液中加入充足超細(xì)碳酸鈣、磺化瀝青及TSH-2等材料實現(xiàn)封堵防塌，加入WFL降失水材料，降低鉆井液的濾失量，密度維持在1.17g/cm3以上。

4二開水平井段采用弱凝膠鉆井液體系

鉆井液的維護(hù)處理措施如下：（1）井壁穩(wěn)定問題：該井段為水平段，井壁穩(wěn)定問題突出。故而在鉆井液中加入充足的超細(xì)碳酸鈣、磺化瀝青、非滲透處理劑等材料進(jìn)行封堵、防塌。加入TSH-2和WFL等降失水材料，降低鉆井液的失水，并且在此井段鉆井液密度一直維持在1.22g/cm3。（2）按配方均勻分次加入凝膠主劑及副劑，逐步轉(zhuǎn)為弱凝膠體系。（3）鉆進(jìn)中及時補充聚合物，增強鉆井液的抑制性。（4）保持現(xiàn)場固控設(shè)備全效運轉(zhuǎn)，配合工程的短起下、通井等措施破壞井眼不利因素，保證施工順利。（5）改善泥餅質(zhì)量并配合使用植物蛋白潤滑劑，提高鉆井液的潤滑性能和保護(hù)油氣層能力。（6）每次起鉆前，裸眼段泵入含防塌劑濃度較高的封井漿，達(dá)到較為理想的封堵效果。（7）打完進(jìn)尺，采用WFL、TSH-2、無熒光白油潤滑劑等材料配置稠漿封井起鉆。電測一次到底，下套管、固井施工順利。

5認(rèn)識與建議

（1）上部第四系含有大塊砂礫巖，鉆井液必須具有較強的懸浮和攜帶能力，同時砂礫巖交接疏松，滲透性強，易發(fā)生表層漏失。一開配漿開鉆，保證鉆井液粘度不低于80秒。（2）下部地層有煤線，井壁穩(wěn)定性差，要求鉆井液具有較強的封堵性和抑制性。（3）凝灰?guī)r極易分散，造成鉆井液切力升高，在鉆遇前要加足聚合物，鉆進(jìn)過程中勤開離心機控制固相。（4）進(jìn)入水平段，需要鉆井液具有很強的懸浮攜帶能力。合理調(diào)節(jié)鉆井液流變參數(shù)，控制動速比在0.5以上，鉆進(jìn)中及時打稠塞清洗井底，同時配合工程勤做短起下鉆作業(yè)，防止巖屑床的形成。