馬法群

摘要：永1-平1井位于新疆昌吉州境內(nèi)，是永進油田的第一口超深科學(xué)實驗水平井，設(shè)計井深7491m。鉆探目的是勘探侏羅系西山窯組油、氣藏。該地區(qū)在鉆井施工過程中，因地層極其復(fù)雜，易發(fā)生掉快、阻卡、井塌等復(fù)雜情況，引起長井段劃眼、甚至卡鉆等復(fù)雜事故。針對該井的復(fù)雜情況和難點，采取了陽離子聚磺混油鉆井液體系?，F(xiàn)場實鉆表明：該套鉆井液體系抑制性能好、懸浮攜帶、封堵防塌、潤滑防卡能力強，避免了該區(qū)塊易發(fā)生的阻卡、掉快、井塌、卡鉆等復(fù)雜事故，克服了井深、井斜大攜砂難問題，滿足了該井四開小井眼、高密度、深水平井鉆探的要求。

關(guān)鍵詞：

永1平1井；四開鉆井液；施工技術(shù)

中圖分類號：TU

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2012）02-0284-01

1施工情況簡介

永1-平1井四開后旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向定向鉆進至井深6172.48米，井斜89度，井下情況較為復(fù)雜，進度很慢。但鉆井液性能均勻穩(wěn)定：密度：1.96g/cm3；粘度：72s；塑性粘度：64mPa?s；屈服值：15 Pa；初終切：5/15Pa/Pa；中壓失水1.0 mL；固相含量：32%；含砂量：0.3%；MBT：18g/L；pH：9.5；CL-:7240mg/L；HTHP:5.6mL /mm；Kf：0.043；含油：9%。

2鉆井液維護處理措施

（1）遵照中石化對永1-平1井四開鉆井液施工的建議和設(shè)計的要求，在三開鉆井液基礎(chǔ)上，配合小型試驗，把鉆井液體系定為陽離子聚磺混油鉆井液體系。從施工情況看，該體系抑制性高、抗溫性好、封堵防塌和潤滑防卡能力強，能滿足目前井下施工的需求。

（2）加強固控設(shè)備的使用，振動篩使用160目篩布，保證除砂器正常運轉(zhuǎn)，合理使用離心機，嚴格控制鉆井液低密度固相含量，保證鉆井液中合理的粒度分布。

（3）采用磺化酚醛樹脂、磺化瀝青、聚硅醇DS-302乳化石蠟等處理劑增強鉆井液的抑制防塌能力。保證合適的鉆井液密度，在易塌井段嚴格控制起下鉆速度，避免壓力激動保持井壁穩(wěn)定。鉆井液的日常維護處理以膠液形式，細水長流，配合起鉆打封閉液，以保證鉆井液中足夠的處理劑含量，確保鉆井液性能的穩(wěn)定。

（4）針對西山窯組底部的砂巖段，容易形成厚泥餅，易發(fā)生粘附卡鉆的特點，我們采用合理封堵，保證潤滑劑含量，確保泥餅優(yōu)質(zhì)，達到潤滑防卡的目的。

3四開鉆井液施工中存在的困難

（1）泥巖段井壁穩(wěn)定問題（5725-5765m垂深5613-5635m）。

西山窯組泥巖井段巖性以泥巖為主，夾薄層砂巖，壓力高，地溫高，應(yīng)力不均，泥巖易掉塊，且掉塊不易破碎，易造成井下復(fù)雜；砂巖井段易形成厚泥餅，造成粘附卡鉆。加之鉆井液的長期浸泡，地層壓力的周期性釋放等各種客觀因素嚴重影響了該段泥巖井壁的穩(wěn)定，給后續(xù)的鉆井施工造成隱患。

（2）砂巖段的粘卡問題（5765-6172m垂深5635-5638m）。

西山窯組砂巖段巖性主要是灰色細砂巖和棕褐色細砂巖，滲透性好，容易形成厚泥餅，易發(fā)生粘卡。由于前期造斜率低，四開使用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具增斜效果差，在施工中被迫使用了2.0度的螺桿全力增斜，導(dǎo)致井身軌跡很差。隨著水平位移越來越長，鉆進中的傳壓、粘卡、巖屑床等問題會越來越突出。

（3）鉆井液性能的穩(wěn)定問題。

鉆井液處理劑的高溫老化、分子鏈斷鏈，低密度固相的累積。由于受環(huán)空間隙的限制，循環(huán)排量較低，導(dǎo)致循環(huán)周時間長（一個鉆井液循環(huán)周需要6~7小時）。加上下鉆灌漿灌入大量空氣，混油鉆井液剪切稀釋時間長等不利因素，使得保證鉆井液性能穩(wěn)定越來越困難。

4鉆井液應(yīng)對技術(shù)措施

（1）泥巖段井壁的穩(wěn)定問題。

①在施工中我們發(fā)現(xiàn)該段泥巖對密度的變化比較敏感，因此我們控制鉆井液密度在設(shè)計的上限，并且嚴防大起大落；在保證鉆井液懸浮穩(wěn)定的前提下，盡量控制較低的粘切，以降低環(huán)空壓耗，減小各種工況下引起的壓力激動。

②加入醇類、瀝青類防塌劑提高鉆井液的封堵防塌能力。根據(jù)井底的實測溫度，優(yōu)選具有合適軟化點的瀝青處理劑，通過瀝青的“軟化點”機理和醇的鍵合作用，封堵地層的微裂縫和空隙，增強鉆井液體系的抑制防塌能力。此外，足量加入SMP-1、FD-1等抗高溫材料，嚴格控制高溫高壓失水，以確保井壁穩(wěn)定。

③通過化學(xué)“鍵合”作用防塌。使用高效硅醇抑制劑DS-302，高溫下，DS-302能夠和粘土的端面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在井壁形成憎水膜，能有效保持井壁穩(wěn)定，防止坍塌。

（2）砂巖段的粘卡問題。

①提高泥餅質(zhì)量。通過加入超細碳酸鈣、瀝青和乳化石蠟對砂巖地層進行有效封堵，嚴格控制鉆井液高溫高壓失水，保證鉆井液顆粒度的合理分布，形成薄而韌的優(yōu)質(zhì)泥餅。

②加入足量潤滑劑。保證鉆井液中原油含量在9%左右，配合加入SP-80，使之充分乳化；每趟鉆起鉆前，用防塌和抗高溫材料配合乳化石蠟封井，以提高鉆井液的潤滑防卡能力。

③在保證高密度鉆井液沉降穩(wěn)定性的前提下，盡量控制鉆井液的粘切，降低環(huán)空壓耗，提高排量，配合工程上的短程起下鉆措施，盡量避免巖屑床的形成。

（3）鉆井液的高溫穩(wěn)定問題。

①保證鉆井液中抗高溫材料含量。優(yōu)選SMP-1、FD-1等抗高溫材料以確保鉆井液的抗高溫穩(wěn)定性，并保持其足夠的含量。每趟鉆堅持做鉆井液高溫老化、高溫沉降和鉆井液容水限等實驗，以判斷鉆井液的抗高溫穩(wěn)定性和抗高溫材料是否充足，以便及時補充。

②對鉆井液進行部分置換并給以凈化。在施工中，發(fā)現(xiàn)鉆井液有老化或劣質(zhì)固相增多跡象，先是對鉆井液進行清罐，后是在循環(huán)罐里配制與井漿性能完全一致的新的鉆井液進行部分置換，以確保鉆井液干凈且性能穩(wěn)定。

參考文獻

［1］徐同臺，陳樂亮，羅平亞.深井泥漿［M］.東營:石油大學(xué)出版社，1994.

［2］鄢捷年.鉆井液工藝學(xué)［M］.東營:石油大學(xué)出版社，2001.