牛东区块水平井钻井液施工技术

孙金波等

摘要：

牛东油田区块是吐哈油田新开主区块，行政区划分隶属哈密地区伊吾县管辖。地表为戈壁滩，地面海拔490m左右。构造位置：三塘湖盆地牛东2号构造。该区块井井别为采油井，井型为水平井，设计井深：2400-3400m，目的层：石炭系。开发目的：通过压裂提高本区块油藏动用，现探讨牛东区块水平井钻井液施工技术。

关键词：

牛东区块；钻井液；施工技术

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）09018801

1钻井液技术难点及对策

一开地层为第四系，从地层岩性为：棕黄色泥岩及杂色砂砾岩。施工时机械钻速快，环空钻屑浓度高，钻井液必须具有很强的悬浮携带能力。

二开钻遇地层白垩系、侏罗系、三叠系和石炭系。二开钻井液主要问题是井壁稳定问题，和水平段钻井液悬浮携带及井壁支撑问题。

1.1井壁稳定问题

二开直井段下段为易垮塌井段，其中二开1200m-1270m为破碎带、1350m左右有薄煤层，井壁稳定问题更加突出。控制井壁稳定问题，以平衡地层压力、封堵、抑制为主。因此，钻遇易塌井段前要求对钻井液充分净化，提高钻井液密度到设计上线发现还未能平衡地层压力后及时申请体密度最终平衡地层压力，同时加入聚合物抑制材料，提高钻井液的化学抑制能力，加入磺化沥青、超细碳酸钙、单封等封堵防塌材料封堵地层微裂缝，以确保井壁的稳定。

1.2钻井液悬浮携带能力

水平井对钻井液的悬浮携带能力有很高的要求，首先确保钻井液自身的清洁，定向开始前高效使用离心机清除劣质固相。保持钻井液的密度以平衡地层压力、支撑井壁防止地层坍塌，提高并维持钻井液的切力确保有效的悬浮携带能力，定向井斜到60°-70°开始加入润滑剂提高钻井液的润滑性。

2分段钻井液维护处理措施

2.1一开井段

一开钻钻遇的主要岩性棕黄色泥岩及杂色砂砾岩。

（1）开钻前准备足量预水化膨润土浆，钻进时采用胶液进行维护，起钻前根据需要使用稠塞子清洁井眼，确保了井底无沉砂。（2）上部地层保持适当的粘切、足够的排量，提高钻井液的携带能力，同时维护良好的钻井液流动性来冲刷虚泥饼。（3）加强固控设备的使用，适时开启离心机，把钻井液中劣质固相含量控制在最低范围，最大限度地清除钻井液中的无用固相，维持体系的性能稳定。（4）钻完表层进尺后，充分循环，保证井眼清洁确保下套管顺利。

2.2二开井段

二开地质情况复杂，主要以泥岩、砂岩与砂质泥岩、粉砂岩、砂砾岩为主，钻井液主要以抑制防塌、提高钻井液抗盐钙能力、提高携带能力、封堵地层中的微裂缝，稳定井壁，控制好流变参数，确保安全钻进为目的。

3二开直井段及斜井段采用聚合物防塌钻井液体系

钻井液的维护处理措施下：（1）二开以聚合物胶液开钻，调节钻井液性能确保钻井液的抑制性，钻至侏罗系J2t组1250m左右发现有掉块，密度由1.12提至117，同时加入磺化沥青，确保钻井液的防塌能力，从而保持井壁稳定，钻进过程中还不断补充超细碳酸钙及TSH-2，使其改变泥饼的质量，封堵地层中的微裂缝，满足了钻井施工的需要。（2）上部地层保持适当的粘切、足够的排量，提高钻井液的携带能力。（3）本井段固控设备振动筛、除砂器（使用率100%）保持正常运转，及时清除有害固相，控制钻井液劣质固相含量，防止形成厚泥饼。（4）钻进中前期使用钻井液用水解聚丙烯铵盐，后期补充抗高温抗盐防塌降滤失剂TSH-2、复合盐水降滤失剂WFL等材料控制钻井液滤失量，将滤失量控制在5mL以下。（5）钻井液中加入充足超细碳酸钙、磺化沥青及TSH-2等材料实现封堵防塌，加入WFL降失水材料，降低钻井液的滤失量，密度维持在1.17g/cm3以上。

4二开水平井段采用弱凝胶钻井液体系

钻井液的维护处理措施如下：（1）井壁稳定问题：该井段为水平段，井壁稳定问题突出。故而在钻井液中加入充足的超细碳酸钙、磺化沥青、非渗透处理剂等材料进行封堵、防塌。加入TSH-2和WFL等降失水材料，降低钻井液的失水，并且在此井段钻井液密度一直维持在1.22g/cm3。（2）按配方均匀分次加入凝胶主剂及副剂，逐步转为弱凝胶体系。（3）钻进中及时补充聚合物，增强钻井液的抑制性。（4）保持现场固控设备全效运转，配合工程的短起下、通井等措施破坏井眼不利因素，保证施工顺利。（5）改善泥饼质量并配合使用植物蛋白润滑剂，提高钻井液的润滑性能和保护油气层能力。（6）每次起钻前，裸眼段泵入含防塌剂浓度较高的封井浆，达到较为理想的封堵效果。（7）打完进尺，采用WFL、TSH-2、无荧光白油润滑剂等材料配置稠浆封井起钻。电测一次到底，下套管、固井施工顺利。

5认识与建议

（1）上部第四系含有大块砂砾岩，钻井液必须具有较强的悬浮和携带能力，同时砂砾岩交接疏松，渗透性强，易发生表层漏失。一开配浆开钻，保证钻井液粘度不低于80秒。（2）下部地层有煤线，井壁稳定性差，要求钻井液具有较强的封堵性和抑制性。（3）凝灰岩极易分散，造成钻井液切力升高，在钻遇前要加足聚合物，钻进过程中勤开离心机控制固相。（4）进入水平段，需要钻井液具有很强的悬浮携带能力。合理调节钻井液流变参数，控制动速比在0.5以上，钻进中及时打稠塞清洗井底，同时配合工程勤做短起下钻作业，防止岩屑床的形成。