桩12区块水平井钻井液技术优化

左胜利 李云贵 王小龙 周东远

摘 要：桩西长堤油田桩12区块水平井主要完善采油井网，提高采收率。该区块地层特点主要是馆陶组砂层发育，承压能力低，常年开发、注水，地层压力变化，钻井施工常出现井漏、卡钻等复杂故障。本文针对该区块钻井施工难点，进行钻井液配方优化，制定了针对不同故障的现场施工应对技术措施，在桩12区块水平井现场应用7口井，现场应用表明：该优化技术能有效提高馆陶组砂岩地层承压能力，防止了因井漏造成的井下复杂故障难题，7口井无任何复雜情况发生，同比平均缩短钻井周期1.5天/口井，节约了钻井成本，为该区块水平井的勘探开发钻井施工提供了宝贵经验。

关键词：水平井 钻井液配方 防漏堵漏 措施优化 现场应用

1 钻井液难点分析

随着桩12区块的勘探开发，完善采油井网的水平井越来越多，由于该区块地层特点主要是馆陶组砂层发育，承压能力低，常年开发、注水，地层压力变化，钻井施工中发生不同程度的井漏，而且漏失速度快，其漏失速度在10～100m3/h，多口井因井漏造成井壁垮塌、卡钻埋死钻具、填井侧钻等复杂故障。

（1）馆陶组地层，由于砂岩疏松，渗透性强，邻井产油井亏空，另外注水井的常年注水，使地层压力升高，施工井段存在多套压力体系，钻井液安全密度窗口窄，邻井多次发生只进不出的井漏，套管鞋以下发生坍塌卡钻，因套铣倒扣困难填井侧钻。井漏问题成为该油区施工的主要难点之一。

（2）造斜点至水平井段，井斜40°～70°，钻井液携砂困难，易形成岩屑床，造成起下钻阻卡。

（3）多靶点水平井在寻找油气层施工中，多次发生狗腿度变化，井眼轨迹的台阶增多，完井下油层套管遇阻遇卡，开泵困难。

2 技术思路

针对馆陶组砂岩地层钻井液漏失特点，优化钻井液防漏堵漏技术措施，避免井漏故障的发生。

（1）根据钻井液设计密度，试验确定屏蔽暂堵剂、随钻堵漏剂加量，随钻提高地层承压能力；

（2）钻进馆陶组砂岩地层前调整钻井液性能，按试验加量进行随钻堵漏；

（3）将钻井液密度加重至设计要求，钻开砂岩地层及时补充堵漏剂含量；

（4）配备储备罐，钻井液储备量在120m3，对地层亏空性漏失，及时填充。

针对水平井斜井段岩屑床，起下钻阻卡现象，定向前调整钻井液性能，先降低钻井液滤失量、再混入润滑剂，根据井下摩阻扭矩情况，搞好短起下钻，及时消除岩屑床。

针对多靶点定向水平井完井作业技术难题，依据井身轨迹特点，改进完井作业技术措施，提高井眼质量及井壁润滑性，避免完井下套管阻卡的发生。

（1）应用牙轮钻头+扶正器+加重钻杆+扶正器+钻杆的钻具结构通井，尽量消除台阶，降低狗腿度，使井眼适应套管窜通过；

（2）下钻通井到底循环时间在2～3周；

（3）起钻前用塑料小球配制润滑钻井液40m3，封到井底至造斜点，起钻下套管。

3 钻井液配方优化

依据桩12区块地层特点，选取多组钻井液处理剂及不同加量，进行试验评价对比：降失水剂优选WNP-1；流型调节优选KFT既能降低粘度、切力，还具有降低滤失量效果；润滑效果优选油基润滑剂。封堵砂层综合评价选择随钻堵漏剂。

最优钻井液配方：5～7%膨润土+0.3～0.5%PAM+1～2%WNP-1+1～2%KFT+3～5%油基润滑剂+3%随钻堵漏剂 。

4 现场施工措施优化

二开直井段（301～1300m）：用一开钻井液小循环钻进，0.5%PAM胶液，细水长流维护钻井液，钻井液性能ρ<1.12g/cm3，FV：32～35s。

定向段（1360～1550m）：定向后加入4T油基润滑剂（后期以200Kg/百米补充含量）。

增斜段（1550m-1970m）：地质导向仪下井后，随井斜不断增加，携砂、润滑难度增大，及时补充钻井液处理剂，调节维护钻井液性能。

钻进馆陶组砂岩地层前50m，加入6吨随钻堵漏剂，进行随钻堵漏。将钻井液密度加重至设计要求，钻开砂岩地层及时补充随钻堵漏剂含量。

进入水平段前，用2吨KFT调整好钻井液流动性。补充保持油基润滑剂含量，防止调整井斜、方位定向时脱压或粘附卡钻。

钻遇油气层井段及注水井段，加强坐岗，密切注意钻井液性能变化，根据井下实际及时调整钻井液密度，防止井漏、井喷等复杂情况发生。及时补充钻井液处理剂含量，保持钻井液性能均匀稳定。钻进（150～200）米，进行短起下钻一次，及时破坏岩宵床，保证井眼畅通。

完钻后用1吨油基润滑剂，配制强化润滑钻井液40m3封井底井段，确保电测作业正常。针对阶梯水平井完井作业，根据完井井身轨迹，改变钻具结构通井，使井眼适应套管窜通过。

5 现场应用

桩12区块水平井钻井液优化技术，在桩12区块现场应用7口井，其中，桩12-平16、桩12-平17是阶梯水平井，通过合理的钻井液技术优化应用，提高了馆陶组砂岩地层承压能力，防止了因井漏造成的井下复杂故障，钻井液技术优化应用前后施工井对比，平均缩短钻井周期1.5天/口井。现场应用表明：该优化技术能有效提高馆陶组砂岩地层承压能力，防止了因井漏造成的井下复杂故障难题，缩短了建井周期，为后续井施工提供了宝贵经验。

6 结论

（1）优化了桩12区块水平井随钻堵漏钻井液配方。

（2）优化的施工措施，基本上满足钻井施工需求。

（3）为桩12区块水平井钻井施工提供了可行性的依据。

参考文献：

[1] 徐同台等.钻井工程防漏堵漏技术.石油工业出版社，1997.

[2] 林松英，蒋金宝等.井漏处理技术的研究及发展.断块油气田，2005，12.

[3] 周跃云.郑科平1井复合大井眼水平井钻井技术[J].石油钻探技术，2004，32（3）：38-40.

[4] 肖超，王治法，谭春勤等.塔河油田S111井复杂地层优质钻井液技术[J].石油钻探技术，2004，32（6）：25-26.