強(qiáng)抑制復(fù)合鹽鉆井液技術(shù)在勝利昌邑區(qū)塊的應(yīng)用

王寶田,王雪晨,楊 華,王旭東,王 偉

(中國石化集團(tuán)勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院，山東 東營 257000)

勝利昌邑地區(qū)二開上部井段鉆遇地層為館陶組、東營組、沙一、沙三段。上部地層成巖性差，泥巖性較軟且砂層發(fā)育，防坍塌卡鉆，鉆井液主要以抑制地層造漿、攜帶巖屑、防止泥巖縮徑、確保安全鉆進(jìn)為目的。二開下部井段鉆遇地層為沙四段、孔一段；部分井鉆至孔二段。沙四段和孔一段巖性為大段紅泥巖、灰色砂泥巖夾薄層砂巖，較軟，造漿性極強(qiáng)，鉆井液流變性難移控制，主要以抑制地層造漿、有效攜帶巖屑，防止泥巖縮徑、防塌為目標(biāo)，確保安全鉆進(jìn)[3]。強(qiáng)抑制復(fù)合鹽鉆井液體系的強(qiáng)抑制性很好的解決了該地區(qū)造漿性強(qiáng)給鉆井液帶來的流變性調(diào)控難題，共計應(yīng)用了昌21-斜2井、昌3-斜56井、昌26-斜3井等10口井，在該地區(qū)推廣應(yīng)用效果良好。

1 昌3-斜56井應(yīng)用

1.1 井位基本信息

井位基本信息見表1。

表1 井位基本信息

1.2 地質(zhì)概況

地址概況見表2。

表2 地址概況

1.3 工程概況

工程概況見表3。

表3 工程概況

1.4 各開次鉆井液體系維護(hù)及處理

1.4.1 一開(0-210米)

一開使用同臺老漿開鉆。鉆進(jìn)過程中保持鉆井液具有合適的粘切，以利于大井眼攜巖，使用振動篩及除砂器清除劣質(zhì)固相。一開完鉆后進(jìn)行短起下鉆，到底充分循環(huán)后起鉆下套管。

1.4.2 二開(210-2088米)

二開將一開泥漿加水稀釋后開鉆(調(diào)整粘度在28s左右)，雙路循環(huán)鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過程中補(bǔ)充清水，同時配制0.3%PAM膠液。定向前(500m)改小循環(huán)，控制鉆井液粘度在30s左右，開啟離心機(jī)清除劣質(zhì)固相，充分利用固控設(shè)備，保證鉆井液的清潔。鉆進(jìn)中配制0.5%～1%PAM膠液抑制巖屑水化分散，并維持泥漿中較高的聚合物含量(0.5%左右)，將鉆井液的粘度控制在不高于35s，保證鉆井液的低粘低切。進(jìn)入沙一段(680m)后，可配制1%～2%銨鹽調(diào)整泥漿的流型并適當(dāng)降低失水，繼續(xù)控制粘度不高于35s。

鉆至沙三段(780m)后，加入0.5tLV-CMC控制失水，逐漸將失水控制到10mL左右。密度控制在1.10g/cm3，粘度35s左右，堅持使用離心機(jī)等固控設(shè)備。若粘度過高，可適當(dāng)置換一部分鉆井液。

進(jìn)入孔一段(1145m)前，加入0.5%的胺基硅醇，提高鉆井液抑制性?？刂沏@井液粘度在35s左右，為鉆井液轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備。

進(jìn)入孔一段后開始鉆井液轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)換為復(fù)合鹽強(qiáng)抑制潤滑鉆井液。一次加入2tNaCl+5tKCl 。轉(zhuǎn)型后用高分子、FHFD、KFT調(diào)整好泥漿性能。

轉(zhuǎn)型后鉆井液性能：密度1.12g/cm3，粘度40s，塑性粘度13mPa·S，動切力4Pa，靜切力1/5Pa，失水8mL，pH值9。

進(jìn)入油層前，加入2%海水降失水劑，降低失水至5mL以內(nèi)。

鉆進(jìn)過程中定期補(bǔ)充KCl、NaCl，保持泥漿中Cl-的含量。適時補(bǔ)充各種處理劑，維持處理劑的有效含量，嚴(yán)格控制鉆井液各項性能達(dá)到設(shè)計要求。

加強(qiáng)工程措施的配合，進(jìn)入泥巖段后要求井隊每鉆進(jìn)150～200m進(jìn)行短起下鉆，協(xié)助巖屑的攜帶及保證井下暢通。

完鉆后充分循環(huán)，保證井眼循環(huán)干凈，起鉆換通井鉆具通井，下到底后充分循環(huán)，起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段，確保電測、下套管的順利進(jìn)行。

封井漿配方：井漿30m3+2%液體潤滑劑+1%固體潤滑劑。

1.4 全井鉆井液性能

全井鉆井液性能見表4。

表4 全井鉆井液性能

1.5 井徑分析

本井目的層井徑擴(kuò)大率6.5%，井眼規(guī)則，強(qiáng)抑制復(fù)合鹽能有效抑制地層造漿，短起下及起下鉆順利，無縮徑、大肚子井眼情況。

2 昌5-斜10井應(yīng)用

2.1 井位基本信息

井位基本信息見表5。

表5 井位基本信息

2.2 地質(zhì)概況

地質(zhì)概況見表6。

表6 地質(zhì)概況

2.3 工程概況

工程概況見表7。

表7 工程概況

2.4 各開次鉆井液體系維護(hù)及處理

2.4.1 一開(0-270m)

一開配制預(yù)水化8%的膨潤土漿100m3開鉆。鉆進(jìn)過程中用清水維護(hù)補(bǔ)量，保持鉆井液有合適的粘切，以利于大井眼攜巖，使用振動篩及除砂器清除劣質(zhì)固相。

一開完鉆后進(jìn)行短起下鉆，到底充分循環(huán)，用1噸土粉，配制15方封井漿，封井后起鉆下套管。

2.4.2 二開(270-2303m)

二開采用一開泥漿小循環(huán)開鉆，因二開起始出現(xiàn)最大直徑1CM左右的礫石，故開始保持35～38s左右較高粘切，穿過礫石層之后開始大量補(bǔ)充PAM膠液，逐漸將粘度降至32s左右，600米左右開啟離心機(jī)，徹底清除無用固相，保持粘度32～35s左右鉆進(jìn)至960米，短起下5柱后轉(zhuǎn)復(fù)合鹽體系，轉(zhuǎn)換前泥漿密度1.11，粘度35s，先放漿10方，大量補(bǔ)充0.15%濃度的PAM膠液，加0.5噸CMC-LV，然后再按照循環(huán)周加鹽一周，加量5噸氯化鈉和5噸氯化鉀(總泥漿量120方)，返出后性能為：密度1.14，粘度33，PV6，YP 1，G0-0，F(xiàn)L 12,pH值 7(未加燒堿)。轉(zhuǎn)型成功，后期采取聚合物和LV-CMC、FHFD膠液維護(hù) ，并逐漸降失水。七號罐用一開倒過去的泥漿加1t土粉，0.1t燒堿配制坂土漿備用。

鉆進(jìn)至造斜點前后，出現(xiàn)一些硬脆性灰黑色泥巖掉塊，最大1×0.5cm左右，為保證井下安全，用天然高分子降失水降至5mL以下，鉆進(jìn)過程,及時補(bǔ)充1%～2%FHFD維護(hù)鉆井液封堵抑制性能。

1610m開始定向，鉆進(jìn)至1636m，起鉆換螺桿和鉆頭，起鉆前用DSP-2和土粉配稠塞清掃井眼兩次，返出一些灰黑色泥巖掉塊，循環(huán)干凈后用DSP-2和土粉配制封井漿封井底500m起鉆。起鉆前密度1.14，粘度40，失水4.4mL。

采用每日膠液補(bǔ)充的方式逐漸加入氯化鈉和氯化鉀，保證含量[4]。

鉆進(jìn)至2100m，出現(xiàn)碳質(zhì)泥巖，將儲備的坂土漿一次性混入，將密度維持在設(shè)計上限，2120m穿過碳質(zhì)泥巖段，未出現(xiàn)復(fù)雜情況，維持65～70s的較高粘切至完鉆。加強(qiáng)工程措施的配合，轉(zhuǎn)型后要求井隊每鉆進(jìn)150～200m進(jìn)行短起下鉆，保證井下暢通。

完鉆后充分循環(huán)，保證井眼循環(huán)干凈，短起下到底后充分循環(huán)，起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段，確保電測順利。

因電測油氣顯示不好決定側(cè)鉆，造斜點1241m，因完鉆泥漿粘切較高，固井及掃塞時放掉一部分泥漿，補(bǔ)充大量稀膠液，將粘度降至42s左右，再次分批加入氯化鉀和氯化鈉，保持一定的鹽含量，側(cè)鉆段地層和原井眼地層巖性差別較大，原井眼造漿不嚴(yán)重，而側(cè)鉆井眼孔一段大部分為紅色軟泥巖，造漿嚴(yán)重且鉆時快，粘切上漲壓力大，保持除砂器、離心機(jī)開啟，大量補(bǔ)充聚合物、銨鹽和褐煤配制的稀膠液，盡量維持粘度在50s以下，順利穿過了紅色軟泥巖地層。本側(cè)鉆段未鉆遇碳質(zhì)泥巖地層，鉆進(jìn)至2155m完鉆，完鉆泥漿性能為：密度1.15，粘度56，塑性粘度17，動切力8，靜切力3.5/22 失水4.4。

完鉆后換牙輪鉆頭通井，循環(huán)徹底后用固體潤滑劑配封井漿30方封井，確保了電測的順利。電測一次成功，井壁取心14顆。

2.5 全井鉆井液性能

全井鉆井液性能見表8。

表8 全井鉆井液性能

表8(續(xù))

2.6 井徑分析

本井目的層井徑擴(kuò)大率6%，井眼規(guī)則，強(qiáng)抑制復(fù)合鹽能有效抑制地層造漿，短起下及起下鉆順利，無縮徑、大肚子井眼情況。

3 昌邑區(qū)塊應(yīng)用效果

昌邑10口井目的層井徑分析見表9，昌邑地區(qū)現(xiàn)場應(yīng)用效果比較見表10。

表9 昌邑10口井目的層井徑分析

表10 昌邑地區(qū)現(xiàn)場應(yīng)用效果比較

表10(續(xù))

應(yīng)用效果分析：

(1)該區(qū)塊應(yīng)用的井未發(fā)生坍塌、井漏，掉塊卡鉆等井下復(fù)雜情況。

(2)目的層井徑均十分規(guī)則，目的層平均井徑為227.70mm，平均井徑擴(kuò)大率4.32%。

(3)上部地層平均造漿降低率為82.4%。

(4)強(qiáng)造漿地層流變性控制良好，強(qiáng)抑制復(fù)合鹽鉆井液體系抑制效果良好，井下復(fù)雜時效平均降低率為38.5%。