龙凤山构造北2井储层保护钻井液技术

张天笑，葛春梅，王 雪

（中石化东北石油局， 吉林 长春 130062）

龙凤山构造北2井储层保护钻井液技术

张天笑，葛春梅，王 雪

（中石化东北石油局， 吉林 长春 130062）

北 2 井为龙凤山构造第二口探井，为该构造第一口 4 000 m 以上井。因此本井在钻探过程中可借鉴临井资料少，风险性大，钻井液维护处理难度大。北 2 井二开裸眼井段长 3 571 m，根据北 1 井实钻情况，本井可能出现粘土矿物含量高，砂泥岩不等厚互层，井壁稳定控制难度大；储层井段存在井漏风险，储层保护难度大。针对以上情况，本井钻井液采用强抑制、封堵性钻井液体系控制粘土水化膨胀，进行快速有效的防漏堵漏措施。

防漏堵漏；储层保护；龙凤山构造

1 工程地质概况

北2井位于吉林省长岭县前七号镇四合村北东向 2.4 km，是长岭断陷天然气重点增储区块。本井实钻井深 4 381 m，采用二级结构，二开井段长 3 571 m，裸眼井段长。本井自上而下将钻遇第四系，白垩系四方台组、嫩江组、姚家组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组、沙河子组（未穿）。岩性特征如表1所示。

2 钻井液难点与体系选择

2.1 钻井液难点

（1）二开裸眼井段长，全井段砂泥岩不等厚互层，姚家组至登娄库组泥岩易水化膨胀、坍塌掉块，井壁稳定性控制难度大[1,2]。

（2）目的层井段长近 1 000 m，储层段存在井漏风险，且储层段长，储层保护难度大[3,4]。

（3）经过多次堵漏措施，井径不规则，降低起下钻、测井、下套管等施工中摩阻难度大。

2.2 钻井液体系选择

根据龙凤山构造地质特点，结合临井资料，并充分考虑井下复杂情况的预防与应对，应用于北 2井钻井液体系应满足以下要求：二开裸眼段长钻井液体系应具有良好的抑制性、防塌性；而储层段钻井液体系应增加钻井液的封堵性，特别在漏失井段应具有快速堵漏能力，减小对储层的伤害。在钻进至井深 2 462 m 以下井段，应同时提高钻井液的润滑性，降低钻进、起下钻过程摩阻，保证施工过程顺利。

根据钻井液技术难点和要求，结合北2井的地层、储层特性，通过室内研究和现场实验，得出钻井液体系如表1。

表 1 北 2 井各井段钻井液体系Table 1 North 2 well drilling fluid system

北 2井实钻地质分层及岩性描述见表 2。

表 2 北 2 井实钻地质分层及岩性描述Table 2 North 2 drilling and geological stratification and lithologic description

3 钻井液处理与维护

3.1 一开（0～810 m）钻井液技术

一开膨润土钻井液体系以悬浮岩屑，适当增加护壁性，保证抑制粘土矿物造浆为目的。一开钻井液 配 方 ： 4%～5%Nv-1 钠 土 +0.3%～0.5%Na2CO3+0.3%KPAM+0.3-0.5%CMC+1%HA 树脂（配方中百分比为质量百分比）。钻井液密度控制在 1.05～1.15 g/cm3，漏斗粘度 45～70 s，并配合泵排量 45～60 L/s以上，充分携带岩屑。以KPAM 为抑制剂控制地层粘土矿物水化分散，以 CMC 调节钻井液流型，并配合防塌防塌降滤失剂HA树脂，降低钻井液失水量小于 5 mL[5]。

3.2 二开上部（810～2 462 m）钻井液技术

二开上部地层以泥岩、页岩、砂岩不等厚互层为主，地层较为松散，易水化膨胀，应采用低密度、低粘度、低切力、高抑制性、高排量进行钻进。二开上部钻井液配方：一开钻井液+0.5-1%NH4HPAN+0.5-1%JS-9+1-2%JS-3，钻井液密度控制在 1.05～1.20 g/cm3。利用 NH4HPAN 增加钻井液抑制性，并通过抗盐抗温降滤失剂 JS-9、有机硅甲基防塌降滤失剂 JS-3 提高井壁稳定性，降低钻井液滤失量，为目的层钻井液体系形成提供基础。

3.3 二开目的层（2 462～4 381 m）钻井液技术

进入目的层后随着井底温度的升高，将钻井液体系转化为磺化体系，并加入非渗透封堵剂 FD-1进行储层保护。二开目的层钻井液配方：二开上部钻井液+2-3%SMC+2-3%SMP+1%FD-1。本配方能够保证正常钻进时对钻井液的基本要求，能很好的保证对储层保护的要求。

但本井自 3 183 m 出现持续漏失，最大漏失速度 90 m3/h 以上，不能建立循环；单次漏失量达到255 m3以上。采用随钻堵漏剂+复合堵漏剂+核桃壳+棉籽壳的堵漏配方效果不明显，分析其漏失原因有以下几个方面：

（1）通过呈现测井及取心情况，存在纵向垂直裂缝，裂缝宽度 0～1 mm；

（2）堵漏浆导致部分井段粘度过高，未及时发现，致使微裂缝张开形成进一步漏失；

（3）先期堵漏材料抗压强度不足，堵漏后出现返吐现象，随之再次出现漏失情况。

根据以上漏失特点，优选堵漏材料，应具有对钻井液性能影响小、承压能力强，能封堵 1 mm 以下裂缝的堵漏剂。本井采用抗压能力为核桃壳两倍以上的刚性随钻堵漏材料进行下一步堵漏措施。其颗粒级配如表3。

表 3 刚性堵漏材料颗粒级配Table 3 Rigid plugging material grain size distribution

堵漏配方：井浆+3%复合堵漏剂+4%钻堵漏剂+4%核桃壳+2%青石粉+15%刚性堵漏剂（A∶B∶C∶D=1∶2∶3∶3）。

堵漏工艺：

（1）在随钻堵漏浆中补充刚性封堵剂（总浓度控制在 12%～18%）GFD-A 1%，GFD-B 1.5%～2%，GFD-C 3%～4%，GFD-D 3%～4%。

（2）起钻至套管鞋（或安全井段）；在独立的钻井液罐或地面全部循环罐中配制堵漏浆。

（3）下钻到漏失井段，注入堵漏浆 50～80 m3到裸眼井段（钻杆内保留一定量堵漏浆），若有漏失，及时灌钻井液保持井口液面，无漏失则起钻至安全井段。

（4）静止 4～8 h，观察漏失情况：1）液面持续缓慢下降，及时吊灌钻井液，保持井口液面；2）液面不降，关封井器，单凡尔开泵挤钻井液 1-2 次（挤浆 10～15 m3，每次 5～8 m3），立管起压即停泵观察立套压升压情况，30 min 压力不降即可继续挤浆，挤浆 10 m3以上，压力 30 min 不降则可以开井。

（5）循环出堵漏浆，若未见钻井液漏失，则恢复正常钻进，若出现漏失，则适当加大堵漏剂浓度，重复（2）-（4）步骤，直到钻井液不再漏失。

根据以上配方及堵漏工艺，北 2 井于 4 141.88 m、4 381 m 两次实施堵漏方案，均一次堵漏成功。

4 测试结果

北 2 井沙河子组 3 867.3～3 943.9 m 井段进行测试，最高获日产天然气 11 116 m3，稳定日产气 6 165 m3，见少量轻质油。上返至营城组 3 705.9～3 792.3 m，获日产 11 995 m3的工业气流。

5 结 论

（1）北 2井采用强封堵、非渗透钻井液体系能够满足钻井施工需求，具有良好的储层保护效果。

（2）采用刚性随钻堵漏材料能够及时有效的封堵 1 mm 以下裂缝，减少对于发生井漏导致的储层伤害。

［ 1］ 邱 正 松 ,等 ． 多 元 协 同 稳 定 井 壁 新 理 论[J].石 油 学 报 ，2007,28（2）:117-119.

［2］金衍，陈勉．井壁稳定力学[M].北京：科学出版社，2012:1-2.

［3］白登相，严利咏，蒋明英．群库恰克地区水平井 QS-1 钻井液技术[J].石油天然气学报，2011,33(5)：140-143．

［4］康毅力，罗平亚.储层保护系统工程：实践与认识[J].钻井液与完井液，2007，24（1）：1-6.

［5］褚奇．金山气田梨 6-6HF 水平井钻井液技术[J].石油天然气学报，2004，36(4)：91-94．

华南地区煤炭市场低迷八月或现曙光

华南地区降水丰富，西电东送迅速增长，火力发电负荷深受影响，煤炭与航运市场继续低迷。

需求侧：①用户日耗方面，由于7月份华南地区降水充分，再加上强台风“威马逊”与“麦德姆”横扫华南地区，华南地区电力负荷受到强烈影响。当前，华南主要电力用户日耗为 34.4 万吨，环比 6 月最高水平下降接近 10%。②用户库存方面，华南主要用户库存较 6 月有所下降，但消耗速度比较缓慢，截至 7 月 22 日，用户库存为 710 万吨，可用天数达 21 天，需求仍然低迷。③其他发电方面，中国第二大水电站溪洛渡电站和中国第三大水电站向家坝电站建成并投产发电，两座电站总投产装机达 2026 万千瓦，相当于又投产一座三峡电站;另外，溪洛渡右岸电站输电工程完工，双回直流输电容量达到 640万千瓦，更是对火电负荷产生严重抑制，以广东为例，西电东送输送容量已经达到 3050 万千瓦，比 2013 年同期增加 17%，统调负荷增长部分基本被外购电消化。从目前南方重点电厂抽样情况看，受西电东送发力影响，粤电 7 月发电计划下调 20%，当月采购计划由 380 万吨下调至 300 万吨、降幅高达 21%。

供应侧：①港口方面，7 月份环渤海五港总库存继续增加，截至 28 日五港库存 2180 万吨，环比 6 月末上升了 2.1%，秦皇岛港锚地待装船舶整月维持在 40 艘左右，比 2014 年 4 月份平均 80 艘水平下降了一半。广州港库存维持在 320-330 万吨水平，远超 260 万吨堆存能力设计上限，环比 6 月末，广州港散销价格紧跟国内北方调价而下调 20 元/吨，但交投依然冷清。②进口煤方面，持续下跌的国内煤价加重了进口煤商的观望情绪，预计 7 月份华南四省共进口 1060 万吨煤炭，环比 6 月减少 50 万吨，降幅 4.7%。③航运价格方面，北方港到南方港的运费以及进口煤船运费已经连续下滑数月，5 万-6 万吨级别国内南北航线煤船运费在上月跌至 26 元/吨，7 月有所回升，但仍未突破 30 元每吨关口，整体运费处于近五年来最低水平。

综上所言，2014 年三季度华南地区气候反常，降水比往年更为充足，西电东送“两渡”工程相继投产，严重影响广东地区的火电出力，导致了煤炭市场“旺季不旺”现象出现。预计8月华南煤炭市场将持续低迷，但居民用电负荷会再创新高，持续下降的用户库存有望得到一轮补充，有望为消极的市场气氛带来一些缓解。

Reservoir Protection Drilling Fluid Technology for North 2 Well in Longfengshan Structural Belt

ZHANG Tian-xiao，GE Chun-mei，WANG Xue
（Sinopec Northeast Petroleum Bureau, Jilin Changchun 130062，China）

North 2 well is the second well in Longfengshan structural belt, and is the first well whose depth is more than 4 000 m. So this well drilling is difficult because of lacks of drilling well data, high drilling risk, and difficult drilling fluid maintenance process. The second open hole is 3 571 m, according to the North 1 well drilling data, the well may appear high clay mineral content, sand shale different thickness interbedding, difficult borehole wall stability control; Reservoir interval has the risk of lost circulation, reservoir protection is difficult. In view of above situation, the well drilling fluid system with strong inhibition and plugging should be used to control the clay hydration expansion and carry out quick effective plugging measure.

Plugging technology; Reservoir protection; Longfengshan structural belt

TE 357

： A文献标识码： 1671-0460（2014）07-1345-03

2014-07-01

张天笑（1985-），男，吉林长春人，助理工程师，硕士学位，2011 年毕业于中国地质大学（北京）钻井工程，研究方向：从事钻井液工艺技术研究。E-mail：firestonelakers@sohu.com。