多元協(xié)同鉆井液體系在金龍2井區(qū)不下技術(shù)套管試驗井的應(yīng)用

李 云，李春祥，劉 鵬，羅 亮，鄭譚民

（西部鉆探新疆克拉瑪依鉆井公司泥漿技術(shù)服務(wù)公司，新疆克拉瑪依 834009）

多元協(xié)同鉆井液體系在金龍2井區(qū)不下技術(shù)套管試驗井的應(yīng)用

李 云，李春祥，劉 鵬，羅 亮，鄭譚民

（西部鉆探新疆克拉瑪依鉆井公司泥漿技術(shù)服務(wù)公司，新疆克拉瑪依 834009）

針對金龍2井區(qū)井身結(jié)構(gòu)特點和長裸眼井段的穩(wěn)定性差，上部地層承壓能力弱等技術(shù)難題，室內(nèi)優(yōu)選出一種多元協(xié)同鉆井液體系。該多元協(xié)同鉆井液體系具有抑制性強、固相含量低、流變性好、配伍性好、抗污染能力強等優(yōu)點。該鉆井液體系在金龍2井區(qū)不下技術(shù)套管井中開展了4井次現(xiàn)場試驗，均獲得成功。現(xiàn)場鉆井液性能穩(wěn)定，維護方便，滿足施工要求。

多元協(xié)同；配伍性；抑制性；承壓能力

金龍2井區(qū)作為新疆油田油藏評價及產(chǎn)能建設(shè)重點區(qū)塊，目的層為二疊系烏爾禾組和佳木河組，平均井深4 250m。已完成井均采用三開井身結(jié)構(gòu)，為提高鉆井速度，也為降低鉆井綜合成本，開展不下技術(shù)套管二開井身結(jié)構(gòu)研究實驗工作；金龍2井區(qū)地層復(fù)雜侏羅系、二疊系井漏問題突出；井眼穩(wěn)定性較差；二開長裸眼段存在多套壓力系統(tǒng)，且為了安全打開氣層，必須提高上部地層承壓能力來降低鉆井井控風(fēng)險。通過對完成井實鉆資料分析，優(yōu)選各種抑制性防塌效果好的多元協(xié)同鉆井完井液體系、并對防漏堵漏技術(shù)攻關(guān)。多元協(xié)同鉆完井液完全解決了長裸眼段井壁穩(wěn)定及上部大段水敏性強泥巖縮徑的問題，順利完成了金龍2井區(qū)不下技術(shù)套管試驗井鉆井作業(yè)。采用多元協(xié)同鉆井液體系實鉆的四口井，復(fù)雜時率降低至1.98%，事故時率為0，鉆機月速相對提高10%以上。

1 多元協(xié)同鉆完井液組成

根據(jù)金龍2井區(qū)地層特征，施工技術(shù)難題及防漏堵漏配伍性的特殊要求，鉆井液必須具有較強抑制性能、較高礦化度、與堵漏劑具有較好的配伍性。多元協(xié)同鉆井液是采用新疆區(qū)塊使用成熟的鉀鈣基鉆井液引入有機鹽及胺基抑制劑的鉆井液體系，其與普通鉆井液相比有以下優(yōu)點：（1）體系中含有有機鹽，體系濾液具有較低活度，抑制性強有利于井壁穩(wěn)定及鉆屑、粘土的不分散；（2）固相含量低，流變性好；（3）體系配伍性好，加入堵漏劑及其他處理劑鉆井液性能穩(wěn)定（4）抗污染能力強（5）保護儲層效果好。

選用分子量適中的包被劑GJD-4、胺基抑制劑增強體系的包被抑制能力，抑制泥巖分散、垮塌；GRL-1、PHT、磺化瀝青干粉改善泥餅質(zhì)量，提高鉆井液封堵能力。Redu1、SP-8控制鉆井液API濾失量。

2 多元協(xié)同鉆井液性能評價

通過室內(nèi)實驗研究最終確定多元協(xié)同鉆井液體系配方：

水＋4%坂土＋0.2%NaCO3＋0.5%KOH＋7%KCl＋15%有機鹽＋0.4%redu1＋0.3%SP-8＋0.8%GJD-4＋3%SMP-2＋2%SPNH＋4%磺化瀝青粉＋1.5%胺基抑制劑＋3%GRL-1＋油層保護劑＋潤滑劑＋重晶石粉（配方中百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

針對金龍2井區(qū)鉆井難點，特別對鉆完井液的常規(guī)性能、抗污染能力、以及堵漏難點配伍性進行了評價。

2.1 常規(guī)性能評價

對配方的常溫性能及100℃熱滾16h后的性能進行了評價，實驗結(jié)果如表1所示，多元協(xié)同鉆井液具有較好流變性、濾失性及滿足100℃抗溫要求。

表1 常規(guī)性能

2.2 抗污染性能評價

在配方中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%新疆夏子街三級土、2%CaCl2和2%NaHCO3，將加入污染物的鉆井液在100℃熱滾16h，評價體系抗土、抗鈣侵及CO32-、HCO3

-污染能力。如表2所示，加入污染物后體系的各項性能變化幅度不大，均在可控范圍之內(nèi)，表明多元協(xié)同鉆井液體系具有較強的抗污染能力，可滿足施工要求。

表2 抗污染性能測試

2.3 封堵防漏堵漏配方評價

根據(jù)已完井電測資料分析易漏地層，金龍2井區(qū)孔隙度：9.66%～12.76%，加入封堵劑封堵泥頁巖微裂縫，防止鉆井液中的水沿著微裂縫進入地層中，防止地層垮塌。優(yōu)選GRL-1、PHT、天然瀝青粉三種封堵劑，鉆井液中含量保證大于3%。

針對金龍2井區(qū)井漏復(fù)雜及地層承壓能力低的技術(shù)難題，研究實施了旨在提高堵漏成功率及地層承壓能力的新型堵漏劑KZ系列堵漏劑現(xiàn)場堵漏配方。

以橋塞堵漏機理為理論指導(dǎo)，通過對現(xiàn)場常用各類堵漏劑性能分析研究，結(jié)合金龍2井區(qū)易漏及承壓能力低的地層物性（見表3），對各類堵漏材料進行評價、篩選、組合、復(fù)配、優(yōu)化，使用堵漏、隨鉆作業(yè)的KZ系列堵漏劑堵漏配方?，F(xiàn)場先期預(yù)防采用鉆井液中加入2%KZ-5；堵漏作業(yè)采用5%～20%（KZ-2+KZ-3+KZ-4+綜堵+核桃殼）方式堵漏，加入堵漏劑后配伍性好，性能影響小，堵漏成功率高。完全滿足堵漏及井壁穩(wěn)定的需求。

表3 金龍2井區(qū)易漏地層地質(zhì)基礎(chǔ)情況

3 現(xiàn)場應(yīng)用

3.1 多元協(xié)同鉆井液現(xiàn)場配制與維護

3.1.1 多元協(xié)同鉆井液的配制

一開完成后，清除泥漿罐內(nèi)一開泥漿，備水配制4%含量坂土漿預(yù)水化24h，按配方依次加入化工材料。待化工料完全溶解后，調(diào)整泥漿性能達到設(shè)計要求后頂替套管內(nèi)鉆井液并循環(huán)均勻后鉆灰塞后直接二開。

3.1.2 多元協(xié)同鉆井液現(xiàn)場維護措施

二開以1.10g/cm3密度鉆進，西山窯地層密度上提至1.20 g/cm3，逐漸提高至1.23g/cm3，泥漿中加入1%KZ-5隨鉆堵漏劑預(yù)防井漏，進入八道灣后禁止提高鉆井液密度，維持密度鉆穿八道灣地層后將密度上提至1.25g/cm3。再補充1%KZ-5+2%KZ-3，采用循環(huán)上提密度至1.32g/cm3的方式提高地層承壓能力；若發(fā)生井漏，按照封閉裸眼井段2%KZ-2＋3%KZ-3＋2%KZ-4＋2%KZ-5配制堵漏泥漿，用泵車以0.5MPa為臺階進行憋壓，滿足承壓條件后進行下步作業(yè)。上部地層承壓能力達到要求后，將密度降至1.25g/cm3，篩除堵漏劑繼續(xù)鉆進。進入克拉瑪依組密度上提至1.30g/cm3，完井密度使用1.32～1.35g/cm3。

鉆進過程中如遇井漏，根據(jù)不同的漏失速度采用不同堵漏配方堵漏?；静捎肒Z系列堵漏劑堵漏，堵漏成功率高效果明顯。試驗井井漏復(fù)雜及處理情況見表4。

表4 試驗井井漏復(fù)雜及處理情況

3.2 泥漿性能

多元協(xié)同鉆井液在JL2301井、JL2303井、JL2124井、JL2348井4口不下技套實驗井施工實驗，使用過程中性能穩(wěn)定，流變性濾失造壁性以及潤滑性控制理想，完全滿足不下技套實驗井的需要。具體性能見表5。

表5 JL2303井實鉆鉆井液性能表

3.3 應(yīng)用效果

運用多元協(xié)同鉆井液體系實驗的4口井，均不下技套施工成功。多元協(xié)同鉆井液體系在穩(wěn)定井壁，提高薄弱底層承壓能力，堵漏配伍性方面性能優(yōu)越，保障了堵漏成功率。完全滿足了不下技套實驗井對泥漿的需求。

4 結(jié)論

1）多元協(xié)同鉆完井液體系現(xiàn)場配制簡單，性能穩(wěn)定，抗污染能力強，能滿足金龍2井區(qū)不下技套井井壁穩(wěn)定的需要。

2）多元協(xié)同鉆完井液體系與堵漏劑配伍性好，堵漏施工順利，四口井在施工過程中沒有出現(xiàn)井漏外的其他復(fù)雜。

[1] 何振奎.頁巖水平井斜井段強抑制強封堵水基鉆井液技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2013，30（2）：43-46.

[2] 趙利，劉濤光，齊國中，等.復(fù)合鹽鉆井液技術(shù)在莫116井區(qū)的應(yīng)用[J].鉆井液與完井液，2012，29，（1）：33-36.

[3] 趙巍，林勇，李波等.誘導(dǎo)性裂縫適應(yīng)性防漏堵漏鉆井液技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2012，29，（4）：12-15.

[4] 魏宏超，唐志進，張凌.裂隙型儲層橋堵劑配方優(yōu)選實驗[J].鉆井液與完井液，2010，27，（3）：38-40.

Application of Multiple Synergistic Drilling Fluid System in Well Casing Test Well in No

Li Yun，Li Chun-xiang，Liu Peng，Luo Liang，Zheng Tan-min

Aiming at the technical problems of wellbore structural characteristics，poor stability of long open hole section and weak bearing capacity of upper strata in Jinlong 2 well，a multi-coordinated drilling f uid system was selected in the laboratory.The multi-cooperative drilling f uid system has the advantages of strong inhibition，low solid-phase content，good rheological property，good compatibility and strong anti-pollution ability.The drilling f uid system in the Jinlong 2 well below the technology cased well to carry out 4 well-site f eld tests，were successful.On-site drilling f uid performance is stable，easy maintenance，to meet the construction requirements.

multiple coordination synergistic inhibitive pressure bearing capacity

TE254

A

1003-6490（2016）11-0009-02

2016-11-02

李云（1964—），女，新疆克拉瑪依人，工程師，主要從事鉆井液相關(guān)工作。