顺北区块超深井钻井液技术

贺春明，黄华东，雷 敏

（中石化江汉石油工程公司钻井二公司，湖北潜江 433123）

顺北区块超深井钻井液技术

贺春明，黄华东，雷 敏

（中石化江汉石油工程公司钻井二公司，湖北潜江 433123）

顺北区块普遍存在二叠系易漏易垮、志留系易掉块垮塌、桑塔木组火成岩侵入体易垮易漏等问题，长裸眼防塌防漏矛盾突出，安全密度窗口窄严重制约着钻井施工进度。

窄安全密度窗口；二叠系；火成岩侵入体；防漏堵漏

1 工区概况

顺北油气田位于塔里木盆地北部坳陷的中西部，为中石化西北局勘探开发的重点区块：包含顺托果勒北、阿瓦提东、顺托果勒西与顺托果勒4个区块，总面积19 878km2，其中顺北区块，紧邻塔指跃满区块，总面积为3 126km2。

顺北区块地层普遍存在四套复杂地层，严重制约钻井施工进度。

2 二叠系火成岩防漏技术

二叠系是顺北区块非目的层漏失发生率最高的地层，其岩性主要是凝灰岩、英安岩及玄武岩，其特点为：

1）裂缝发育，裂缝以细、微裂缝为主；

2）对压力敏感，易形成诱导裂缝，压力窗口窄；

3）厚度发育大的区域漏失几率大，英安岩漏失几率大；4）漏速变化大，可从微漏到失返。

2.1 封堵思路

针对二叠系非均质裂缝和孔隙发育特性，要想有效地减少漏失量，提高地层承压能力，必须要保证堵漏剂“进得去”、“卡得住”、“封得好”。

（1）堵漏剂的颗粒选择应以微细颗粒为主，保证堵漏材料能“进得去”。

（2）随钻堵漏材料进入微裂缝后通过吸水膨胀保证进入漏层后有效地固定在漏层的位置实现“卡得住”。

（3）配合阳离子沥青和乳化沥青在漏层实现“封得好”。

2.2 防漏措施

（1）压力控制：①降低液柱压力，顺北区块1.24～1.25g/cm3；②降低当量循环密度，250.88mm井眼控制排量26～28L/s，311.2mm井眼控制排量35～38L/s；③减小激动压力，二叠系及附近井段，控制钻具下行速度≤0.2m/s。

（2）随钻封堵：使用超细钙、高软沥青、单封进行随钻封堵，浓度＞3%，顺北区块使用新型封堵材料：竹纤维随钻堵漏剂、聚合物凝胶堵漏剂，起钻前用细颗粒封堵浆封闭二叠系井段。

（3）抑制防塌：根据各口井裸眼井段井壁稳定程度，选择使用大分子、硅醇、聚合醇、氯化钾、聚胺复配，协同防塌；控制API滤失量＜4mL，HTHP滤失量＜10mL/120℃，井塌风险高的井段，HTHP滤失量控制得更低，确保密度下调后井壁稳定。

（4）工程操作：合理选择短起下、顶水眼、分段循环的井段，避免在二叠系开泵循环；长裸眼下钻，应分段循环，将井内稠浆及砂子分段循环出来；缓慢开泵，先小排量循环，根据液面及泵压情况，逐步上提排量；加密液面坐岗，发现消耗量异常增大，及时降低排量，添加单封等材料。

2.3 应用效果

针对顺北区块二叠系井漏问题，坚持以防为主的思路，采取“预防为主，综合治理”的措施，取得了很好的防漏效果。

3 硬脆性泥岩井壁稳定技术

三叠系柯吐尔组和志留系柯坪塔格组硬脆性泥岩发育，是顺北区块长裸眼井壁失稳发生率最高的地层。

3.1 防塌措施

（1）钻穿二叠系后，逐步上调钻井液密度，钻入志留系前提密度至1.30g/cm3；

（2）提高抗温材料的浓度，严格控制API失水≤4mL，HTHP失水＜10mL/140℃；

（3）进入志留系前，使用成膜剂将钻井液转换成钾胺基聚磺成膜钻井液体系，进一步提高钻井液的抑制性；

（4）复配使用超细碳酸钙、高软化点乳化沥青、硅醇抑制剂、聚合醇防塌剂、氯化钾，提高钻井液的封堵防塌能力。

3.2 体系优化

通过优选成膜剂、聚胺等关键处理剂及与KCl聚磺钻井液的复配，优化形成钾胺基成膜防塌钻井液，体系低黏低切、高温高压滤失量低，抑制性能良好。

钾胺基聚磺成膜钻井液配方：3%膨润土+0.2%纯碱+0.3%DS-301+1%RHPT-2+3%RHJ-3+0.5% DS-302+0.5%HPA+5%KCl+0.5%CMJ-1+2%CSMP-2+3%SPR+0.5%JM-1。

3.3 应用效果

钾胺基聚磺成膜钻井液在顺北1-6H井成功应用，二开长裸眼段和志留系井眼规则，钻进及中完过程无复杂。

4 侵入体安全钻井钻井液技术

4.1 侵入体组构特征

（1）辉绿岩体自身裂缝发育，且破碎，易发生垮塌。结合实钻情况看，裂缝之间的贯通性不好，因而少见漏失。

（2）辉绿岩与玄武岩组分近似，94.8%的长石，5.2%的黏土矿物，水敏性弱。

4.2 侵入体防塌防卡措施

（1）钻揭辉绿岩时，掉块难以避免，而且掉块很大，应简化钻具组合，不带扶正器，增大掉块上返通道，同时提高钻井排量，间断使用稠浆洗井，及时将掉块带出。

（2）侵入体上下界面易发生井漏，但裂缝连通性不好，通过静止可以止漏，应加强液面坐岗，及时发现漏失，将钻具起至安全井段，防止掉块卡钻。

（3）侵入体以深地层发育有微裂缝，会出现因当量密度高于地破压力而导致井漏，可适当降低排量，降低密度0.02～0.03g/cm3，添加随钻封堵材料等措施进行处理。

4.3 侵入体实钻分析

顺北井区钻遇侵入体6口井，厚度20～40m，发育凝灰岩、辉绿岩，强化体系抑制性、防塌性，顺利钻穿。其中钻遇辉绿岩3口井，辉绿岩井径扩大率17%～21%，开次井径扩大率1.4%～5.5%，顺利钻穿辉绿岩。

针对顺北区块桑塔木组辉绿岩侵入体，可采用1.65～1.85g/cm3钻井液密度钻穿，同时需强化钻井液体系携岩性能。

5 结论及认识

1）顺北井区超深井，二开面临超过5 000m的裸眼段，二叠系防漏与井壁稳定问题更加突出。

2）顺北区块二叠系细、微裂缝发育，地层破裂压力较低，井漏的根本原因是井底压力大于地层破裂压力，选择合理的钻井液密度、降低当量循环密度、减小激动压力是预防井漏的关键。

3）加强钻井液抑制防塌和封堵能力，可降低地层坍塌的机率，提高地层破裂压力，拓宽安全密度窗口，是预防井壁失稳的重要基础。

Drilling Fluid Technology in Ultra-deep Well of Shunbei Block

He Chun-ming，Huang Hua-dong，Lei Min

The Permian is easy to collapse in the north of the block，and the Silurian fault is collapsing，and the igneous rock intrusion in the Santa group is easy to collapse and so on.The contradiction between the anti-Narrowly restricting the progress of drilling construction.

narrow safety density window；permian；igneous rock intrusion；leak-proof plugging

TE254

A

1003–6490（2017）10–0224–02