謝盛濤

(中石化中原油田分公司物資供應(yīng)處，河南 濮陽(yáng) 457001)

WX-P1井是位于東濮凹陷中央隆起帶文留構(gòu)造的一口開(kāi)發(fā)水平井。目的層位為沙三上4。設(shè)計(jì)井深4407m/垂深3340 m，實(shí)際完鉆井深3934 m/垂深3295 m，實(shí)際最大井斜度89.1°/3603m。預(yù)計(jì)地層壓力系數(shù)1.20～1.30左右，實(shí)測(cè)地層溫度90～120℃。設(shè)計(jì)鉆井液密度為1.30～1.45 g/cm3，實(shí)際完井階段鉆井液密度為1.72 g/cm3。

1 工程地質(zhì)概況

1.1 地質(zhì)巖性與儲(chǔ)層特征

WX-P1三開(kāi)井段鉆遇沙二下和沙三上地層，2850～3170m層位為沙二下，主要巖性為紫紅色泥巖和淺灰色粉砂巖；3170～3934 m層位為沙三上，主要巖性為灰色泥巖和淺灰色粉砂巖。目的層孔隙度為14%～16%，滲透率為2～4 mD。

1.2 工程概況

WX-P1井地面-2850 m技術(shù)套管直徑244.5 mm，三開(kāi)井段鉆頭直徑為215.9 mm，進(jìn)尺1084 m，其中造斜段為582 m，水平段為502 m。排量25～28 L/s左右，鉆壓為30～50kN，泵壓為15～18 MPa，電測(cè)和下套管一次成功。

2 鉆井液技術(shù)難點(diǎn)解析

2.1 井眼清潔

WX-P1井采用三開(kāi)井深結(jié)構(gòu)，三開(kāi)實(shí)鉆裸眼井段1084 m，完鉆井斜87.7°，最大井斜為89.1°。鉆井液必須滿足上部環(huán)空和裸眼段的懸浮帶砂和水平段的沖刷帶砂。采用低粘高切型鉆井液，一方面盡可能降低循環(huán)壓耗，另一方面保持良好的攜砂和懸浮能力。當(dāng)有掉塊發(fā)生的時(shí)，可適當(dāng)提高鉆井液的粘度并配合一定體積的稠塞鉆井液有利于掉塊的返出，保持井眼清潔，滿足鉆井工程的需要。

2.2 潤(rùn)滑防卡

較高濃度的WJ具有較好的潤(rùn)滑效果，隨著鉆入裸眼段的加長(zhǎng)，摩阻逐漸升高，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充WJ、聚合醇、石墨粉和水化瀝青粉SFT等，均可有效降低鉆井液的摩阻。實(shí)鉆過(guò)程起下鉆和拉井壁平均摩阻為12～14 t，通井可帶出較多的掉塊和減少巖屑床，降低鉆井液的摩阻，電測(cè)完通井摩阻24～30t，下套管摩阻為12～15 t。

2.3 鉆遇泥巖出現(xiàn)掉塊

沙二下(2850～3432 m)紫紅色泥巖含量約為70%，沙三上(3498～3596 m)為整段灰色泥巖，其他井段含有小段的泥巖。需要鉆井液具有合適的鉆井液密度和良好的抑制和封堵能力來(lái)防止泥頁(yè)巖的坍塌掉塊。調(diào)整合理的鉆井液密度為1.49～1.72 g/cm3，按消耗量及時(shí)補(bǔ)充WJ、氯化鉀和SFT等，保持鉆完井過(guò)程的井壁穩(wěn)定，井眼暢通，未出現(xiàn)阻卡現(xiàn)象。

3 高性能水基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1 鉆井液的配制

鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配方為：(10%～15%)WJ+(0.3%～0.5%)降濾失劑LVT+(0.8%～1.0%)流型調(diào)節(jié)劑HVT+(3%～4%)封堵劑ZLT+(2%～3%)聚合醇+(0.4%～0.6%)NaOH +25%無(wú)機(jī)鹽+重晶石。

3.2 鉆井液的維護(hù)

通過(guò)補(bǔ)充流型調(diào)節(jié)劑HVT提高鉆井液粘切，補(bǔ)充含有WJ和降濾失劑LVT的稀膠液可降低鉆井液的粘切；適當(dāng)補(bǔ)充降濾失劑LVT可降低API濾失量，補(bǔ)充封堵劑ZLT可維持鉆井液封堵能力，同時(shí)可控制API和HTHP濾失量；鉆進(jìn)過(guò)程中維持WJ的含量和K+離子含量可有效抑制泥頁(yè)巖的水化剝落，完井作

業(yè)前使用膏狀瀝青等處理好鉆井液，提高鉆井液的抑制和封堵能力；鉆進(jìn)過(guò)程中維持WJ的含量可保持鉆井液良好的潤(rùn)滑性，隨著鉆入水平段裸眼段的加長(zhǎng)，適當(dāng)補(bǔ)充聚合醇亦可有效降低鉆井液的摩阻。

4 效果評(píng)價(jià)

WX-P1三開(kāi)段分段鉆井液性能如表1所示。

表1 WX-P1井水平段鉆井液性能

注：HTHP測(cè)試溫度為130℃。

4.1 井眼清潔效果

高性能水基鉆井液為低粘高切型優(yōu)質(zhì)鉆井液，有利于保證較高的鉆井速度和良好的攜巖帶砂效果。有效地控制了固相含量，水平段低密度固相含量為5.6%～9.0%，保持了井眼清潔，降低了鉆井液的水平段小井眼循環(huán)壓耗。

4.2 潤(rùn)滑防卡效果

維持WJ的含量在10%～15%，并配合一定量的聚合醇，相互增效，鉆井液仍保持了良好的潤(rùn)滑性，后期補(bǔ)充少量石墨粉彌補(bǔ)進(jìn)入長(zhǎng)裸眼水平段帶來(lái)的摩阻升高，實(shí)鉆過(guò)程起下鉆和拉井壁平均摩阻為12～14 t。

4.3 抑制性和井壁穩(wěn)定

該井三開(kāi)返出的巖屑棱角清楚，代表性強(qiáng)，因部分使用回收鉆井液，膨潤(rùn)土含量保持在14.3～28.6 g/L，鉆井過(guò)程及時(shí)調(diào)整鉆井液密度，并適當(dāng)補(bǔ)充瀝青粉，井壁通暢，較好地穩(wěn)定了井壁。

5 認(rèn)識(shí)及建議

(1)高性能水基鉆井液在攜巖帶砂能力、潤(rùn)滑能力、濾失造壁性等方面較好，抗溫穩(wěn)定性較高，滿足長(zhǎng)水平段鉆井的需要。

(2)該鉆井液強(qiáng)抑制性解決了鉆屑水化分散污染鉆井液的問(wèn)題，有效控制了固相含量，降低了鉆井液的水平段循環(huán)壓耗；同時(shí)抑制了地層水敏性礦物的水化膨脹，降低了液相損害。

參考文獻(xiàn)

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