泰來(lái)6井鉆井液技術(shù)

王志

摘要：泰來(lái)6井為中石化勘探分公司的一口重點(diǎn)預(yù)探井，二開(kāi)大井眼在空氣鉆后的氣液轉(zhuǎn)換過(guò)程容易出現(xiàn)漏失、井壁垮塌及起下鉆阻卡。二開(kāi)下部棕紅色泥巖易與地層中偏硬的灰色泥巖掉塊混雜在一起易造成鉆頭泥包。三開(kāi)須家河組易鉆遇高壓裂縫油氣層，同時(shí)含有破碎性的煤層易垮塌；雷口坡組不同程度的含有膏鹽層易污染鉆井液。二開(kāi)三開(kāi)有垂直裂縫性漏層導(dǎo)致鉆進(jìn)期間出現(xiàn)多次漏失。四開(kāi)井底壓力高溫度高，加之易受碳酸氫根污染，導(dǎo)致高溫高壓情況下泥漿流變性能惡化。通過(guò)采用聚磺非滲透鉆井液體系提高了抗污染能力，采用低般含、合理Ca2+濃度，維持體系具有較好的抑制性和流變性能；及時(shí)有效的解決了這些問(wèn)題，為該區(qū)塊快速順利施工積累了重要經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：氣液轉(zhuǎn)換；鉆頭泥包；膏鹽污染；防塌防漏；高溫高壓流變性

1、工程地質(zhì)概況

泰來(lái)6井位于重慶涪陵區(qū)塊中部，構(gòu)造位置位于川東弧形高陡構(gòu)造帶萬(wàn)縣復(fù)向斜茍家場(chǎng)背斜構(gòu)造與大池干井背斜構(gòu)造所挾持的拔山寺向斜區(qū)，井點(diǎn)位于向斜南部，西臨茍家場(chǎng)背斜構(gòu)造帶，東臨大池干井構(gòu)造～寨溝灣構(gòu)造帶，主探下二疊統(tǒng)茅口組，兼探上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組。

2、鉆井液施工難點(diǎn)及技術(shù)對(duì)策

2.1 氣液轉(zhuǎn)換問(wèn)題：二開(kāi)井眼大，在空氣鉆后氣液轉(zhuǎn)換過(guò)程容易出現(xiàn)漏失、井壁垮塌，加上該段地層容易造漿、縮徑，如何有針對(duì)性的提高鉆井液的封堵防塌性和抑制性，防止出現(xiàn)漏失、坍塌及起下鉆阻卡。

2.2 井漏問(wèn)題：全井漏失點(diǎn)很多共計(jì)漏失2350.45方，如何選用合適的密度鉆進(jìn)；井漏發(fā)生后如何選擇合適的堵漏劑、合適的顆粒及纖維類(lèi)堵漏劑配比，在最短時(shí)間內(nèi)封堵漏點(diǎn)防止出現(xiàn)其他復(fù)雜情況。

2.3鉆頭易泥包：二開(kāi)地層中的棕紅色泥巖吸水后容易塑性變形，與地層中偏硬的灰色泥巖掉塊混雜在一起，容易堵塞PDC流道造成泥包。另外泥漿中纖維和超細(xì)類(lèi)的封堵材料、劣質(zhì)固相多也是易泥包鉆頭的因素。

2.4膏鹽層污染：雷口坡、嘉陵江組存在大段膏巖層與鹽巖層，對(duì)鉆井液流變性、濾失性能影響很大。如何維護(hù)鉆井液密度以平衡鹽膏層蠕變，保持鹽膏層溶解與鹽膏層蠕變速率的動(dòng)態(tài)平衡；吸取泰來(lái)2井大幅度處理調(diào)整鉆井液性能導(dǎo)致密度下降造成溢流的教訓(xùn)。

2.5高溫高壓流變性能：四開(kāi)期間隨時(shí)可能鉆遇高壓氣層加之井底溫度高，小井眼循環(huán)周時(shí)間長(zhǎng)取芯頻繁鉆井液靜止時(shí)間長(zhǎng)，加之易受碳酸氫根污染，導(dǎo)致高溫高壓情況下泥漿流變性能惡化。

3、現(xiàn)場(chǎng)鉆井液處理工藝

3.1 二開(kāi)（702-3016米）處理工藝

3.1.1. 氣液轉(zhuǎn)換采用先旋轉(zhuǎn)噴淋油基潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)前置液，再向井眼噴淋灌注鉆井液的方式。及時(shí)提高鉆井液結(jié)構(gòu)粘度，控制失水增強(qiáng)鉆井液懸浮攜砂和潤(rùn)滑性能。根據(jù)實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)你@井液密度對(duì)井下產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼龎翰?，一方面提供有效?yīng)力支撐井壁，另一方面有助于快速形成薄泥餅。

3.1.2二開(kāi)地層中棕紅色泥巖吸水后易塑性變形，易堵塞PDC流道造成鉆頭泥包。這種巖屑在起下鉆過(guò)程中經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，鉆頭剛到井底加壓太快易把泥巖嵌進(jìn)鉆頭流道造成泥包。處理措施：起鉆前配制含白油和聚合醇的泥漿封閉裸眼段；下鉆到底大排量、高轉(zhuǎn)速循環(huán)一周再鉆進(jìn)降低泥包風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 三開(kāi)井段（3016-5065米）處理工藝

3.2.1采用聚磺非滲透鉆井液鉆進(jìn)，鉆進(jìn)嘉五-四過(guò)程中，Ca2+由140mg/L升至3660mg/L，CL-由8210mg/L升至63870mg/L；井深3200m左右鉆遇膏鹽層，粘度由44s升至90s，靜切力3/10Pa升至4/16Pa。加入純堿1t處理漿返出后鉆井液粘度60s，靜切力3.5/11Pa。提高鉆井液密度至1.50 g/cm3。通過(guò)提前加足抗鹽處理劑，使用硅醇抑制劑配合有機(jī)胺保持性能穩(wěn)定。泰來(lái)6井與泰來(lái)201井、泰來(lái)202井采用聚磺非滲透體系，泰來(lái)2井是強(qiáng)抑制欠飽和鹽水聚合物防塌體系。實(shí)鉆情況聚磺非滲透防塌體系比聚磺欠飽和鹽水體系在膏鹽層有更好穩(wěn)定性。

3.2.2針對(duì)二開(kāi)、三開(kāi)多次漏失，按照當(dāng)前所在層位確定配方，提前準(zhǔn)備好一罐（15～35）%含量堵漏漿。細(xì)目與可變形堵漏材料提前加入，及時(shí)調(diào)整粗細(xì)顆粒堵漏材料的搭配，再確定合理的安全密度窗口。本井多次漏失對(duì)于區(qū)塊垂直性裂縫認(rèn)識(shí)不足，堵漏結(jié)束后即篩除全井堵漏劑，導(dǎo)致一鉆進(jìn)再次出現(xiàn)漏失。后期漏失后采用（10-25）%堵漏劑含量鉆井液鉆進(jìn)后，發(fā)生井漏的頻率大大降低。

3.3 四開(kāi)井段（5065-5630米）處理工藝

3.3.1在鉆井液使用方面采用聚磺非滲透鉆井液體系，體系性能以提高碳酸根及鹽巖對(duì)體系的抗污染能力，采用低般含、合理Ca2+濃度，維持體系具有較好的流變性和抑制性為主。

3.3.2本井采取形成粗分散鉆井液：針對(duì)取芯多，頻繁起下鉆的情況采用定期使用硅醇抑制劑，形成適度絮凝的粗分散狀態(tài)。四開(kāi)開(kāi)始鉆井液密度是2.10g/cm?，之后提高至2.18g/cm??？刂婆驖?rùn)土含量在15～22g/L，大量加入5%SPNH、6～8%樹(shù)脂等抗溫處理劑，使用單寧膠液維護(hù)鉆井液的熱穩(wěn)定性，是四開(kāi)鉆井液保持良好流變性的主要因素。

4.結(jié)論

4.1氣液轉(zhuǎn)換采用先旋轉(zhuǎn)噴淋油基潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)前置液，再灌注鉆井液的方式。選用非滲透處理劑具有特殊的膠束結(jié)構(gòu)，配合低軟化點(diǎn)瀝青提高封堵防塌能力，再提高密度1.50g/cm3以上提供徑向支撐較好的保持井眼穩(wěn)定。

4.2二開(kāi)地層中的棕紅色泥巖容易塑性變形，植物纖維和超細(xì)類(lèi)的封堵護(hù)壁材料易導(dǎo)致鉆頭泥包。鉆井液應(yīng)保持良好的抑制性、潤(rùn)滑性能，下鉆到底不應(yīng)急于鉆進(jìn)，先循環(huán)有效沖洗PDC鉆頭流道。

4.3定期加大補(bǔ)充SMP-2、SMT等處理劑保持其有效含量。控制好鉆井液Cl-，保持鹽膏層溶解與蠕變速率的動(dòng)態(tài)平衡，適當(dāng)提高鉆井液密度平衡鹽膏層蠕變。

4.4提前配置堵漏漿，及時(shí)調(diào)整粗細(xì)顆粒堵漏材料之間的搭配配合適當(dāng)?shù)恼城羞_(dá)。對(duì)區(qū)塊垂直性裂縫認(rèn)識(shí)不足堵漏結(jié)束后不應(yīng)即篩除堵漏劑，采用全井（10-25）%堵漏劑含量的鉆井液，使井漏發(fā)生的頻率大大降低。

4.5控制鉆進(jìn)時(shí)較低的膨潤(rùn)土含量在15g/L左右，配合硅醇抑制劑等形成粗分散鉆井液。及時(shí)補(bǔ)充有機(jī)胺、SMP-2、非滲透處理劑等彌補(bǔ)處理劑過(guò)快消耗的影響；良好的抗溫性能才能保持良好的流變性能。

（作者單位：中石化勝利石油工程公司鉆井工藝研究院）