温吉桑区块安全钻井液技术

2017-03-04杨振东王德平柯建兴杨小庆巨龙中国石油西部钻探吐哈钻井公司新疆鄯善838200

化工管理 2017年7期

杨振东王德平柯建兴杨小庆巨龙(中国石油西部钻探吐哈钻井公司，新疆鄯善 838200)

温吉桑区块安全钻井液技术

杨振东王德平柯建兴杨小庆巨龙(中国石油西部钻探吐哈钻井公司，新疆鄯善 838200)

吐哈温吉桑构造带丘东构造下侏罗系地层交界不整合接触，存在大套渗透性砂岩。地层微裂缝发育，且煤层发育，极易发生坍塌，储层因注水开发多年，地层亏空，易发生井漏，密度窗口窄，导致复杂事故多发。室内分析研究岩石理化性能，明确复杂事故机理，通过加强钻井液封堵造壁性能及润滑性，合理控制钻井液密度，确保钻井液密度在安全密度窗口之内，并提高钻井液防漏堵漏性能。在现场应用中大幅降低了复杂事故。

封堵;防塌;钻井液

1 概述

温吉桑油田处于吐哈盆地温吉桑构造带丘东构造。其中，白垩系与J3q呈不整合接触，J2s底部发育一套厚层高伽马、高电阻率泥岩，J2x煤层发育，J2x及J1s发育大套渗透性砂岩。其次，由于裸眼段长，地层温度高，钻井周期长，封堵防塌、润滑防卡、防漏堵漏、高温老化等问题突出。

针对该区块地层温度高、易塌易漏等技术难点进行了研究，对地层特性及岩石理化性能进行了分析，取得了一定的效果。但事故复杂损失率仍高达10.31%，未得到有效控制。通过对钻井液配方及性能进行优化，并在吉4H和吉5井进行了应用，完成井无事故，实现经济效益352万元。

2 完成井事故复杂情况调研

温吉桑区块共完成5口井，事故损失率5.31%，复杂损失率4.46%。一共发生事故复杂23井次，其中井塌划眼10次、井漏4次、溢流2次、测井卡仪器3次、粘卡1次、断钻具3次。需要重点解决该区块井塌、井漏、润滑防卡等技术难题。

3 地层特性与复杂机理分析

(1)井塌 J2s及J2x上部泥岩中伊蒙混层比例达到50-80%； J2x下部及J1s泥岩中高岭石、伊利石含量高； J2x及以下地层泥岩有层理，微裂缝发育，且发育多套煤层。易吸水产生剥落掉块，产生极易发生坍塌。

(2)井漏 J2s储层因注水开发多年，J1s地层孔隙压力低，储层段砂岩发育良好，渗透性强，极易发生渗透性井漏。

(3)润滑防卡该区块裸眼段长，地层发育多套厚层砂岩，渗透性强，泥饼虚厚。定向井及水平井井斜大，水平段长，井眼轨迹差，润滑防卡问题突出。

4 钻井液技术思路

(1)防塌通过加强钻井液封堵造壁性能，提高泥饼致密性，及时封堵微裂缝，防止滤液进一步浸入地层深部，从而抑制地层坍塌。

(2)防漏通过合理控制钻井液密度，确保钻井液密度在安全密度窗口之内，并提高钻井液防漏堵漏性能，预防井漏。

(3)润滑通过提高润滑剂加量。对于大斜度水平井，采用乳化原油钻井液体系，兼有润滑、防塌性能。

5 钻井液性能优化

针对上述技术难点及技术思路，在室内开展钻井液性能优化，通过优选钻井液处理剂，提高钻井液防塌、防漏和润滑性能。

(1)防塌性能优化 ①将HF-024与几种沥青进行性能比较，结果表明HF-024降失水性能及流变性调节性能优于其它几种沥青，清水进行岩屑回收试验，结果表明其岩屑回收率高于其它两种沥青。②利用砂床(40目)实验评价MAX-SHIELD封堵性能，试验结果表明，MAX-SHIELD能大幅降低砂床渗透深度，加量达到1.0%即有明显的封堵效果。

(2)润滑性能优化通过加入YGC、乳化原油提高钻井液润滑性能。试验结果表明，随着润滑剂加量增加，润滑性能明显提高，流变性能变化不大，1%的YGC或3%的原油即有良好的润滑性能。钻进过程中可根据摩阻大小确定其具体加量。

(3)防漏堵漏性能优化 ①确定安全密度窗口。 J2x、J1s地层安全密度窗口根据已钻井密度控制情况进行确定，据吉1等5口井实钻数据，当密度高于1.30g/cm3即易发生严重井漏，该井段最高坍塌压力为1.24g/cm3，故确定安全密度窗口为1.24-1.30g/cm3。②随钻堵漏浆配方确定。用砂床试验(40目)进行随钻堵漏浆配方试验，结果表明，在聚磺泥浆中加入1.5%DF-1+3%QCX-1后，泥浆具有良好的堵漏能力和流变性能，能够满足现场施工的需要。