鸭西区块高压盐水层钻进技术探讨

2016-12-09郭长明杨定桥谢小华高建堂

西部探矿工程 2016年11期

关键词：压井钻遇盐水

郭长明，杨定桥，谢小华，高建堂

（西部钻探工程有限公司国际钻井公司，新疆乌鲁木齐830026）

鸭西区块高压盐水层钻进技术探讨

郭长明*，杨定桥，谢小华，高建堂

（西部钻探工程有限公司国际钻井公司，新疆乌鲁木齐830026）

酒泉盆地酒西坳陷青西凹陷鸭西鼻状构造施工过程中普遍存在钻遇高压盐水层问题。2014年随着勘探重点逐渐转移至鸭西区块，钻遇高压盐水层后存在一系列问题困扰着钻井施工，轻者使钻井成本居高不下，重则导致井壁失稳，严重的可导致钻井工程的的失败。由该地区钻遇高压盐水层的井况入手，着重分析了高压盐水层钻进中存在的诸多问题。强调做地层承压试验的方法及重要性，其目的是了解地层的压力分布规律。另外涉及到对高压盐水层的诊断、处理、钻井注意事项。

鸭西区块；高压盐水层钻井；钻井液密度；地层承压试验；堵水

在鸭西鼻状构造因钻遇压力系数大小不等的高压盐水层，井壁失稳、掉块问题严重困扰着钻井施工，其经验教训应引起重视。该地区盐水层主要特点是：压力高、水量大、层数多。钻井中如果处理不及时或措施不当，将引发高压盐水大量涌入井筒内，导致钻井液密度急剧下降、钻井液性能恶化，可能地层垮塌，从而引起卡钻等事故的发生。钻井液密度如果过高，又将使上部欠压实地层和下部薄弱地层压漏，造成井漏、井溢等恶性事故。施工中无论是地质，还是工程设计都不可能准确预告高压盐水层位置、压力和出水量的大小。钻遇高压盐水层最大的难点是压井钻井液密度的取值。即使压井压稳后，也将面临后续钻进中因钻井液密度过高引发的井漏、粘卡、泵压高使得排量降低、机械钻速低，保护油气层困难等一系列复杂问题。所以高压盐水层钻井技术必须引起足够的重视。

1　鸭西鼻状构造钻遇盐水层现状

（1）鸭西2井在柳沟庄组在2727.66m钻遇高压盐水层，Cl-从1775mg/L上升到28000mg/L，井口返出大量掉块，后经钻井液密度由1.15g/cm3提至1.52g/cm3才将盐水压稳。

（2）鸭西鼻状构造鸭西10井在中沟组钻井至井深2858m处溢流、出盐水，钻井液密度由1.42g/cm3提高至1.55g/cm3，井口返出大量掉块，将钻井液密度1.55g/cm3逐渐提高至1.62g/cm3才将盐水层压稳。

鸭西鼻状构造区块在已钻遇高压盐水层的2口探井中，地层承压能力高、低不同，盐水层位也不同，压井后钻井液提密度的钻井过程中，整个裸跟段存在又漏又溢等复杂情况。所以如何提高地层承压能力是高压盐水层钻井技术的关键。

2　高压盐水层钻井技术

2.1工程地质设计要求

（1）优化井身结构。尽量将所钻遇的多套高压盐水层放在同一裸限井段中封固，以确保下步钻井的安全。

（2）钻井队应储备足够的泥浆、加重和堵漏材料。

（3）调研邻井、相邻地区钻井情况。应对井下复杂情况做出充分预计，并提出有针对性的解决措施。

（4）储备重浆的密度，可按地质设计提高0.15g/cm3来考虑。使用中在地面根据井下实际情况做出调整。

2.2地层承压试验

地层的承压大小决定了钻开高压盐水层，压井能使用的钻井液密度。不了解地层的承压情况，必将导致整个裸眼井段都有可能发生严重井漏，甚至造成极为严重的后果。

3　高压盐水层判断

鸭西鼻状构造的高压盐水层都含有水溶气，只是含气量多少而已。其含盐量Cl-从40000～70000mg/L之间，在钻开盐水层时通过钻时的变化、池面上涨，后效显示，以及综合录井仪的氯根变化，气测上升值都可以提前做到预报，发现高压盐水层。

处理高压盐水层：

（1）下钻循环后，后效严重。槽面气泡多，池面上涨，排气后基本能恢复原液面高度。说明出水不明显，不可提高钻井液密度。

（2）不准将重泥浆直接压井，以免将井压漏。压井前必须求压，若压井液密度与井浆密度差较大时，应采取司钻法压井。

（3）该地区一些含气水层段地层压力高，但产量不是很高。所以压井后钻进一段时间，随着其能量的逐步释放，可以以0.02g/cm3幅度降低钻井液密度。

（4）钻时加快时，钻井池液面突然上升，这必将是钻开高压盐水层的征兆，必须立即关井求压执行压井措施。

4　高压盐水层的钻进注意事项

鸭西区块高压盐水层，水层活跃，分布段长，不可预见的因素较多。如钻进一个裸眼段，可能存在压力大小不同的多层水层，势必造成压井以后的井漏等复杂事故的发生。该地区的地层受构造的影响，地层又极为复杂。如受地应力影响的掉块、泥岩段的缩径等等。所以这些影响因素必须给予充分认识。

（1）防漏。钻进高压盐水层后，因钻井液密度高，有可能发生井漏。所以钻开高压盐水层前，必须要制定几套堵漏措施，以备选用。

（2）防卡。主要是粘卡和掉块卡。由于实施了压井作业，在钻井液密度高的情况下，受地层压力大小不等的影响，必然存在过大的液柱压差，加之此时的泥饼厚而疏松极易造成粘卡。所以井下钻具尽量不准停止活动，操作中遇阻、卡不能超过规定吨位，以防卡死。另外，此段特殊作业时，如测井等更应引起注意。因地层复杂引起的掉块，除操作中引起重视外，泥浆上要保证入井泥浆材料要有抗盐、抗钙、抗坍塌能力，以确保安全钻进。

（3）井眼清洁。高压盐水层钻进中随着井深的增加，排量往往达不到最小携屑要求，钻屑必然在井内停留时间过长，严重时可发生一系列的复杂事故。所以，最好改善泥浆的流变性，使用优质钻井液。另外工程上采用大尺寸钻具钻进，以降低管内循环压耗。

（4）高压盐水层段钻进时，最好减少特殊作业，争取时间，快速安全钻过复杂井段。

（5）每钻开一个高压盐水层，以压稳为原则，否则不准其它作业。

（6）每钻开一个高压盐水层，必须认真观察分析，压稳后短起以观察后效，为安全钻进提供依据。

（7）为提高深井钻井成功率及最优经济效益，应根据实际钻探需要，坚持做地层承压试验。