渤海灣地區(qū)灘海淺層大位移井鉆井液技術(shù)

趙暉　王西峰　侯慶峰　葉永剛　魏文生　王光華

摘 要：老168-斜90、91、92、93、94井是勝利油田繼老168一期工程之后部署在該區(qū)的淺層大位移、高位垂比的滾動(dòng)勘探井。所鉆進(jìn)地層埋深淺，欠壓實(shí)程度高，地層不穩(wěn)定，上部地層松軟，地層造斜能力差。采用強(qiáng)抑制潤(rùn)滑防塌鉆井液體系[1]，根據(jù)地層特點(diǎn)合理調(diào)整鉆井液性能，滿足了全井井壁穩(wěn)定、攜巖和潤(rùn)滑的要求?？朔藴\地層造斜穩(wěn)斜控制困難，大井眼、大位移段巖屑攜帶困難，起下鉆摩阻大，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)扭矩大，套管下入困難等一系列技術(shù)難題[2-3]。

關(guān)鍵詞：淺層 大位移井 老168 位垂比 潤(rùn)滑防塌 摩阻 扭矩

1概述

老168二期工程是勝利油田部署在老168區(qū)塊淺層、高位垂比的大位移滾動(dòng)勘探井。其中老168-斜93井完鉆垂深1455m，完鉆斜深3814m，水平位移3344.90m，最大井斜73°，位垂比2.2989：1（表1）。

2技術(shù)難點(diǎn)

（1）造斜點(diǎn)淺，易形成軟鍵槽。平原組上部為海相沙層，中間有貝殼層，下部為棕黃色松散沙層，膠結(jié)性差，易水化分散，造斜穩(wěn)斜難控制；大井斜段和水平段地層疏松，保持井壁穩(wěn)定困難。

（2）地層膠結(jié)疏松。所鉆地層為平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組，地層膠結(jié)疏松、壓實(shí)性差，泥巖地層蒙脫石含量高，遇水極易水化膨脹。

（3）井眼大，井斜大，水平位移長(zhǎng)。

（4）摩阻大，扭矩大，潤(rùn)滑性能要高。鉆進(jìn)過程中拖壓，起下鉆易粘卡，因此要求鉆井液有很強(qiáng)的潤(rùn)滑性能。

3鉆井液技術(shù)措施

隨著水平位移的增大，采用短起下鉆或換鉆具結(jié)構(gòu)通井的方法改變巖屑的沉積狀態(tài)和位置，同時(shí)改變鉆井液的流變參數(shù)，提高鉆井液的攜巖能力，達(dá)到井眼清洗的目的[4-5]。

3.1 一開井段

平原組松散粘土及沙層易水化分散，以致井徑擴(kuò)大，明化鎮(zhèn)上部地層造漿性強(qiáng)，易坍塌，縮徑。

（1）小循環(huán)鉆進(jìn)，向鉆井液中不斷聚合物，利用高分子聚合物的絮凝作用，抑制地層造漿。

（2）當(dāng)井斜達(dá)到30°左右時(shí)及時(shí)混入潤(rùn)滑劑，并根據(jù)進(jìn)尺情況加以補(bǔ)充，以提供足夠的潤(rùn)滑性來降低摩阻及扭矩。

（3）鉆進(jìn)過程中保持足夠的排量（≥55L/S），充分清洗井眼攜帶巖屑。

3.2 二開井段

主要鉆遇明化鎮(zhèn)組及館陶組上部，此井段泥巖中伊蒙無序間層吸水膨脹，易分散，縮徑。

（1）加大聚合物的量（0.5%-0.7%），抑制地層造漿，充分使用地面固控設(shè)備清除鉆屑及劣質(zhì)粘土，嚴(yán)格控制鉆井液的膨潤(rùn)土含量在6%以內(nèi)；保證足夠的排量（≥50L/S）以低粘切的性能紊流鉆進(jìn)，清潔井眼。

（2）隨著井深的增加，向鉆井液中加入適量的銨鹽來調(diào)節(jié)流型及濾失量，并保持適當(dāng)?shù)木蹟U(kuò)大率。

（3）為了避免巖屑床的形成，勤搞短起下（150m一次），一次起過新井眼或更長(zhǎng)；同時(shí)向鉆井液中補(bǔ)充潤(rùn)滑劑，保證足夠的潤(rùn)滑性能。

3.3 三開井段

主要以降低摩阻和扭矩，潤(rùn)滑防塌，防卡及油氣層保護(hù)為主。

（1）逐步控制鉆井液的中壓失水在3ml之內(nèi)，形成薄而致密的泥餅。

（2）該井段鉆進(jìn)過程中鉆壓傳遞困難及扭矩增大等問題直接制約著工程施工，為此，鉆井液中白油含量進(jìn)一步提高以降低摩阻和扭矩；同時(shí)補(bǔ)充封堵防塌劑，提高泥餅質(zhì)量[6-7]。

（3）進(jìn)入油氣層之前100m調(diào)節(jié)鉆井液性能，并加入具有良好的頁巖抑制性能及潤(rùn)滑性能強(qiáng)且與體系配伍性強(qiáng)的油層保護(hù)劑以保護(hù)油氣層，穩(wěn)定井壁。

4 認(rèn)識(shí)與建議

（1）通過采用強(qiáng)抑制潤(rùn)滑防塌鉆井液體系，解決了地層膠結(jié)疏松和地層造斜能力差的問題，提高了鉆井時(shí)效。

（2）采用短起下鉆以長(zhǎng)短結(jié)合的技術(shù)手段和改變鉆井液的流變參數(shù)，破壞巖屑床，解決了大位移井巖屑攜帶困難的問題，保障了井眼暢通和井下安全。

（3）上部地層造漿嚴(yán)重，充分利用聚合物的包被絮凝作用和四級(jí)固控設(shè)備嚴(yán)格控制鉆井液的固相含量，保證鉆井液的低粘低切的性能。

（4）加大潤(rùn)滑劑的含量提高鉆井液的潤(rùn)滑性能，防止粘卡，降低了起下鉆的摩阻，解決了由于摩阻大導(dǎo)致的鉆壓傳遞困難，下鉆和下套管困難的技術(shù)難題。

（5）實(shí)踐證明，在控制好井眼軌跡、保證鉆井液潤(rùn)滑性能好的前提下，摩阻大導(dǎo)致的鉆壓傳遞困難等問題不是十分突出。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙暉. 海水鉆井液體系在渤海灣盆地老168區(qū)塊的應(yīng)用[J]. 天然氣工業(yè)， 2011，31（01）：80-82

[2] 秦永和.大港油田大位移井鉆井實(shí)踐和技術(shù)最新進(jìn)展[J].石油鉆探技術(shù)，2006，34（4）：30-33.

[3] 沈偉，譚樹人.大位移井鉆井作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 石油鉆采工藝，2000，22（06）：21-26 .

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[5] 王秀亭，王海閣，劉巖生.QHD326A26h大位移井井眼凈化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[J].石油鉆探技術(shù)，2005，33（4）：32-35.

[6] 劉從軍，藍(lán)強(qiáng)，張斌，等.高平1井鉆井液技術(shù)[J].石油鉆探技術(shù).2010，38（6）：71-74.

[7] 沈偉.大位移井鉆井液潤(rùn)滑性研究的現(xiàn)狀與思考[J].石油鉆探技術(shù)，2001，29（1）：25-28.