方4井钻井液技术的应用及效果

2017-03-05刘孝雪中原石油工程有限公司钻井一公司河南濮阳457300

化工管理 2017年16期

刘孝雪(中原石油工程有限公司钻井一公司，河南濮阳 457300)

方4井钻井液技术的应用及效果

刘孝雪(中原石油工程有限公司钻井一公司，河南濮阳 457300)

方4井是部署在东濮凹陷西南洼方里集断鼻构造位置上一口评价井，由钻井一公司70132ZY队承钻，设计井深4400m，完钻井深4480m。针对邻井东营组易出现掉块、三开裸眼段长、下部井温高达120℃以上、完井周期长等技术难题，通过优选钻井液体系与合理控制抑制剂的用量、三开2200m以后采用聚磺钻井液体系等一系列措施增强了钻井液的抑制性、抗温能力，解决了井下易出现的复杂情况。通过调整钻井液性能，对钻头起到了充分的润滑、保护的作用，延长了钻头的使用寿命，单只钻头一次入井进尺1934.44米，创本区块新记录；抑制井壁泥页岩水化膨胀，井径扩大率小，全井无安全事故[1]。

方4井；钻井液体系；抑制；抗温；井径扩大率

方4井是中原油田分公司油气勘探管理部部署在东濮凹陷西南洼方里集断鼻构造位置上一口评价井，井型为直井。地理位于河南省长垣县方里集乡，构造位置是东濮凹陷西南洼方里集断鼻构造。钻探目的：①为了评价方里集构造沙三上～沙三中段含油气情况及储层展布；②为方里集地区储量计算提供资料。钻遇地层依次为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组、沙一段、沙二段上、沙二段下、沙三段上、沙三段中。

1 钻井液技术难点

1.1 政一开

主要钻遇平原组，其岩性为砂泥岩段，成岩性较差。主要技术难点有：①井眼较大，上部地层松软，钻时快，易垮塌；②地层成岩性较差，胶结疏松，发生漏失可能性较大。

1.2 区域二开

主要钻遇地层为明化镇组、馆陶组。主要技术难点有：(1)泥岩地层易吸水膨胀，造成地层缩径；(2)砂岩地层结构松散，易坍塌。

1.3 三开

钻遇地层主要为东营组、沙河街组。主要技术难点有：①东营组井壁不稳定，易出现掉块，形成糖葫芦井眼；②三开周期长，钻井液浸泡时间长，容易出现井壁坍塌等复杂；③下部地层井温较高，达120℃以上，钻井液具有良好的抗温性能。

2 技术对策

2.1 钻井液体系的优选与配方

针对邻井施工过程中将遇到的难点，实验室进行了钻井液体系选择、处理剂配伍性的优选实验，最终确定了各段钻井液的体系及配方。

(1)一开井段：0～319.11m;钻井液体系：清水

(2)二开井段：319.11～2200m;①钻井液体系：低固相聚合物钻井液;②基本配方：清水＋0.1%NaOH＋0.3～0.5%HP+0.5%PL+0.05%Na2CO3＋0.5%NH4-HPAN

（3）三开井段：A.井段：2200～2700m

①钻井液体系：低固相聚合物钻井液;②基本配方：清水＋0.1%NaOH＋0.3～0.5%HP＋0.5%NH4-HPAN＋0.5% COP-LFL＋0.5%PL＋0.5%Lv-CMC+0.05%Na2CO3

B.井段2700～4400m

①钻井液体系：钾盐聚磺钻井液;②基本配方：30%～50%老浆＋70～50%复合胶液(清水＋0.3%NaOH＋0.3%HP＋0.5%PL＋1%PAMS-150＋1%Lv-CMC＋1%CFL＋3%SMP-1＋5%有机硅防塌剂＋5%QS-2＋6%KCl＋+0.05%Na2CO3)

2.2 钻井液具体维护与处理措施

一开井段(0-319.11m)：

①钻进时开启四级固控清除有害固相；②钻至设计井深后充分循环洗井，井眼循环干净，起钻前打入20m3高粘度钻井液垫底，确保下套管、固井顺利。

二开井段(319.11-2200m)：

①固控设备使用率100%，勤掏循环罐，严格控制钻井液中的固相含量；②合理搭配大小分子聚合物，维护钻井液性能稳定；③钻至设计井深后，充分循环清砂,然后打入20m3高粘度钻井液垫底，确保电测、下套管顺利。

三开井段(2200-4480m)：

A.2200～2690m井段：①钻进过程中四级固控设备使用率100%，勤放锥形罐，严格控制钻井液中的固相含量；②合理搭配大、小分子聚合物，以细水长流方式维护钻井液性能，使钻井液具有较好的流变性能；③进入东营组前加入降滤失剂控制中压失水不大于4ml，防止东营组地层泥岩缩径和坍塌。

B.2690m～4480m井段：①清理泥浆罐，按配方配制复合胶液，与预留老浆混合均匀，调整钻井液性能符合设计要求；②提前加入防塌及封堵材料，做好防塌、防漏工作。③及时补充KCl，保持K+含量不低于20000mg/L；④用细水长流方式进行维护，确保钻井液性能稳定；⑤合理使用四级固控设备，每班检测含砂量，根据检测结果合理使用离心机，保持较低低密度固相含量；⑥进入油气层前加油保剂时，先做与井浆的配伍性实验，防止加入后钻井液性能发生大幅度变化；⑦钻至设计井深后，充分循环清砂，打入封闭液封裸眼井段，保证完井作业顺利。