盐膏层小套管开窗侧钻技术

摘 要：盐膏层的厚度和倾角多变，纵横交错，形成水平、倾斜及破碎的盐、膏、沙、泥混杂结合体，其结构力差，不符合压实规律。在钻井过程中盐岩遇水溶解、散落，污染泥浆；膏泥岩遇水膨胀、坍塌；盐岩、软泥岩塑性流动缩径。由于地层压力不清，钻井时选用泥浆相对密度不当，常导致井喷、井漏、井塌和卡钻等恶性事故。

关键词：盐膏层；卡钻；泥浆

盐膏层的厚度和倾角多变，纵横交错，形成水平、倾斜及破碎的盐、膏、沙、泥混杂结合体，其结构力差，不符合压实规律。在钻井过程中盐岩遇水溶解、散落，污染泥浆；膏泥岩遇水膨胀、坍塌；盐岩、软泥岩塑性流动缩径。由于地层压力不清，钻井时选用泥浆相对密度不当，常导致井喷、井漏、井塌和卡钻等恶性事故。

整个侧钻施工将面临以下问题：1、由于井径缩小造成的卡钻2、井壁垮塌、掉块造成卡钻、埋钻3、地层岩石裂缝性漏失多4、钻遇复杂盐膏层，下出水，上漏失5、地层倾角、井斜较大，井下纠斜困难，拐点和狗腿多6、完井测试遇阻，井下情况极不正常。7、套管不居中，井径不规整，固井质量差。

1 问题的提出

小套管侧钻本身就具有一定的难度，再加上中原地层的复杂状况，更增加了施工的难度。因此在没有清醒对待这种复杂盐膏层的状况时，经常会遇到卡钻、埋钻事故，严重的甚至要填井重钻，还有就是钻完裸眼后电测困难，卡工具，套管下井困难，固井质量不达标等。面对这中复杂的盐膏层时，我们一定要清醒认识，认真对待，每一步施工都要作出正确的措施。如何处理这种复杂情况情况呢？让我们从以下几个方面进行讨论研究。

2 施工中合理的技术措施

2.1 泥浆的选择与维护

用于盐膏层的钻井液体系主要有两种：一种是油包水乳化钻井液体系，该类钻井液能形成稳定的乳化膜，在钻盐层时可有效的降低滤失量，井壁较稳定，但是成本较高；另一种是饱和盐水聚合物钻井液体系，使用该类钻井液也可安全钻进盐层，且井径规则，现在中原施工队伍普遍使用该类钻井液。

在钻进盐膏层时，可以提高钻井液密度来控制井眼的收缩。钻井液密度过小井眼收缩加剧，易造成卡钻等恶性事故。增大钻井液密度虽然能抑制井眼的收缩，但会影响钻井速度，增加钻井成本，压开地层，造成钻井液漏失，因此在钻开盐膏层时钻井液密度应略高于临界钻井液密度。由于钻井液密度较大，为防止压差粘附卡钻，此时应加强固控设备的使用，严格控制钻井液中的固相含量，还要加入适量的降粘、降失水及液體润滑剂，调整钻井液润滑性。

2.2 开窗方式的选择

现在应用较多的开窗技术主要有导向器开窗技术和段铣开窗技术，两种方法各有优缺点。导向器开窗耗费资金少、但是开窗时间长，窗口长度小；段铣开窗耗费资金多，对泥浆性能要求高，但是开窗时间短、窗口长度大、定向能力强。开窗方式的选择应综合考虑甲方地质要求、老井井眼状况、地层特点以及侧钻工具的侧钻造斜能力等各方面的因素。优选原则：如果侧钻地层硬，固井质量较差，老井井眼井下情况复杂、井斜角较大，套管及套管扶正器不易段铣，开窗点的可选范围有限时，一般选用导向器开窗方式。否则宜采用段铣式开窗方式。现在小井眼侧钻投入经费低，无法与水平井相比，所以在小井眼侧钻中普遍应用的是导向器开窗。导向器开窗的所需的主要工具是液压座封一体式倒斜器和复式铣锥，开窗和修窗一趟管柱。

2.3 井身剖面及轨迹控制

由于开窗侧钻井井身短，加上地层、造斜工具、钻具、摩擦力等影响，把井身设计成“增-稳-增”型剖面比较容易控制 。

开始造斜时最好先主扭方位稍微带点井斜，此时井斜较小扭方位较容易。结合此地层方位及井斜变化规律，确定稳斜施工前的方位和井斜。复合钻进稳斜时每隔30米或50米测一下井斜、方位，推测是否能中靶。如果跑靶了，则需要进行再次造斜，结合前面地层规律造斜过后，一次稳斜到底。造斜期间技术人员对井斜、方位要时时监测，必要时及时调整工具面。

2.4 钻进细节控制

盐膏层进行钻进时，主要的问题是缩径，因此钻进过程中要注重细节，防止卡钻。盐膏层段，接单根要迅速，尽可能延长开泵时间，等钻具坐在吊卡上后方可停泵。钻进盐膏层时，尽可能保持大排量循环，以利于清洗井壁，冲刷井壁上吸附的虚假泥饼，还要合理提拉井壁，防止粘附卡钻。

2.5 固井工艺

当用普通淡水水泥浆固盐膏岩层时，由于盐溶解于水泥浆中致使井眼扩大，水泥浆随着盐的不断溶解，性能不断发生变化。同时水泥浆中的水使水敏性地层（页岩、伊利岩、红粘土等）发生膨胀、分散，以至造成井壁坍塌。另外在水泥-盐岩界面，由于水泥浆在硬化过程中继续溶蚀盐岩而形成微间隙，可能给地下的油、气、水窜提供了通道。因此需要用盐水水泥浆封固盐层，以改善水泥-盐岩界面的胶结。

3 结论

（1）盐膏层的塑性蠕变、非均质性、含盐泥岩的垮塌等地质因素，及上下压力系统差异，在施工过程中常引起卡钻、埋钻、套管挤坏、固井管外水泥挤空等工程事故 ，施工作业风险极大。

（2）为保证钻井液与地层之间达到化学和力学平衡，钻开盐膏层前应提高钻井液密度至盐膏层蠕动的平衡压力当量密度。

（3）井身结构设计要同时考虑套管设计，盐膏层套管设计主要考虑其抗外挤能力。

（4）针对盐膏层特点，制定合理的施工工艺，可提高施工效率，减少事故的发生。

参考文献：

[1] 荣继光、廖 冲、叶玉娟.盐膏层钻井工艺技术研究[J].西部探矿工程，2010，（2）.

[2] 唐继平.盐膏层钻井理论与实践[M].油工业出版，2004.

作者简介：

庞全书（1985-），男，2008年毕业于西南石油大学石油工程专业，现从事采油工艺研究工作.