楊士珩

摘 要：任平19井是冀中坳陷饒陽凹陷北部任北潛山構(gòu)造帶的一口水平井，是華北油田鉆井困難區(qū)塊之一。該區(qū)塊地層巖性復(fù)雜，Ed段含紫紅色泥巖，造漿較為嚴重易縮徑，砂巖疏松易垮塌；Es1段底部油頁巖與泥巖互層，易掉塊、坍塌；Es2+3段中部發(fā)育一套生物灰?guī)r，裂縫發(fā)育良好，易漏失。根據(jù)地層特點與井身結(jié)構(gòu)，二開選用聚磺鉆井液體系，該體系具有良好的防塌與抑制性，懸浮攜砂能力好，混入渣油提高潤滑性。目的層為奧陶系，以灰?guī)r、白云巖為主，地層壓力系數(shù)低，選用無固相鉆井液體系，達到防漏與保護油氣層的目的。

關(guān)鍵詞：水平井；聚磺鉆井液；潛山構(gòu)造帶

1 地質(zhì)工程簡況

任平19井設(shè)計井深3764.49m（斜深），完鉆井深3774m。目的層位：∈3f ，完鉆層位：∈3f。最大水平位移1405m，最大井斜61°。完鉆原則：鉆進潛山地層3-5m（垂深）后，下入177.8mm套管坐進潛山地層2-3m（垂深），鉆進潛山地層220m（斜深）后完鉆。

一開采用Φ444.5mm鉆頭，鉆至井深411m，下入Φ339.7mmX410m的表套，水泥返至地面。

二開采用Φ241.3mm鉆頭，在1900m開始造斜，鉆至2608m，井斜57.7°，穩(wěn)斜至3559m二開中完，下入Φ177.8mmX3559m技套，水泥返高至2600m。

三開采用Φ152.4鉆頭，鉆完水泥塞后，將鉆井液替換成無固相鉆井液體系，完鉆后裸眼完井。

2鉆井液施工難點與對應(yīng)技術(shù)措施

上直井段鉆遇地層明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組，巖性以泥巖為主夾有砂巖，可鉆性好、膠結(jié)性差、分散性強、造漿嚴重。鉆進時加足聚合物包被劑抑制地層造漿；并保持低粘切、大排量。

斜井段鉆進為本井的關(guān)鍵，沙一段底部含有油頁巖，易掉塊、坍塌，加入瀝青質(zhì)處理劑，控制好失水，形成薄而韌的泥餅。沙二+三段中部發(fā)育一套生物灰?guī)r，易漏失；鉆進過程中嚴格控制好密度和固相含量，加強坐崗，做好防漏工作，本井二開完鉆揭開潛山，在進山前做好進潛山準備工作并制定防漏堵漏預(yù)案。其次，本井1900m開始造斜，二開中完井深3559m，裸眼段較長，最大井斜60.5°，鉆井液必須具有良好的攜砂和潤滑防卡能力，保持井眼清潔，防止卡鉆。為滿足施工需求，2100m鉆井液轉(zhuǎn)為聚磺體系，該體系抑制、防塌性能強，能控制巖屑分散，攜砂能力好，性能易維護。

三開設(shè)計裸眼水平段長200m，地層為奧陶系，也是該井的目的層，巖性以灰?guī)r、白云巖為主，地層壓力系數(shù)低，發(fā)育好，容易漏失。選用無固相鉆井液體系，保護好油氣層，在鉆進中優(yōu)化鉆井液性能和工程參數(shù)，防止因漏失而污染油氣層。

3 現(xiàn)場鉆井液分段施工及維護處理

3.1一開

一開采用膨潤土漿鉆井液，按配方H2O+2-3%土粉+0.1-0.2%NaOH+ 0.2-0.3%Na2CO3，加入3t膨潤土，0.1txNaOH，0.1xt Na2CO3，配制密度1.03g/cm3，漏斗粘度32S膨潤土漿120m3，平原組地層疏松且滲透性好，主要滿足攜砂要求，鉆進時采用大排量45L/s，利于提高機械鉆速。一開完鉆后，大排量洗井，加入2t膨潤土，0.1tBZ-1配制密度1.04g/cm3，漏斗粘度55S，20m3稠塞攜砂，確保表套順利下入。

3.2二開

本井二開鉆遇地層多，裸眼段較長。上部地層選用聚合物鉆井液體系，進入造斜段后轉(zhuǎn)型為聚磺鉆井液體系以控制下部地層坍塌，并保持鉆井液具有較好的抑制性和潤滑性。

3.2.1上直段（411m-1900m）

鉆塞時放掉受污染的鉆井液，然后在井漿基礎(chǔ)上加入0.2txNa2CO3，0.5txNH4-HPAN-2，0.3txBZ-1，進行預(yù)處理。配方為一開鉆井液 +H2O +0.3～0.5% BZ-1 +0.5～1% NPAN-2。

明化鎮(zhèn)組巖性棕紅色泥巖與砂巖互層。館陶組巖性含礫砂巖，紫紅色泥巖和灰綠色泥巖互層。鉆時較快，鉆井液消耗量加大，每班加入0.2tx NH4-HPAN-2，0.2tx BZ-1，配制25m3膠液，以細水長流方式加入，并用膠管加入約15m3清水。要加足聚合物包被劑，控制地層造漿，使膨潤土含量<60；適當放開API失水，控制在7ml～10ml。堅持采用單根技術(shù)劃眼等措施，防止上部地層起鉆拔活塞及上部流沙層垮塌。提高泵排量防止井壁貼砂或縮徑，確保井眼干凈暢通。

3.2.2造斜段（1900m-2608m）

本井1900m開始造斜，整個造斜段都在東營組，巖性紫紅色、灰褐色泥巖與淺灰色粉砂巖、砂巖不等厚互層。2100m鉆井液體系轉(zhuǎn)型，轉(zhuǎn)型前做好小型試驗，避免因加量不準確造成井下不安全。加入1txSMP-1，1txWFT108，1txSN轉(zhuǎn)為聚磺鉆井液體系。每班加入0.1txBZ-1，0.2xNH4-HPAN-2， 0.2txSMP-1，0.3txWFT108 ，0.2txSN配制30m3膠液，均勻加入，使鉆井液具有防塌性、抗溫性與抑制性，同時形成薄而韌的泥餅，控制API<5ml，HPHT<10ml。在井斜40°時混入6t渣油，提高鉆井液潤滑性，明顯改善托壓現(xiàn)象。從混油效果看，混油后摩組系數(shù)由0.128降至0.081降幅達35%，扭矩由10KN·m降至7～8KN·m降幅達25%。有關(guān)資料表明在井斜45°～75°的井段，易形成巖屑床，所以應(yīng)保持適當動塑比和靜切力。本井將動塑比維持在0.4～0.7；初切3Pa～6Pa終切8Pa～15Pa為宜，同時加強與工程配合，及時進行短程起下鉆，防止或減少巖屑床的形成，保持井眼通暢，返砂良好。

3.2.3穩(wěn)斜段（2608m-3466m）

鉆進至2608m，井斜達57.7，起鉆換穩(wěn)斜鉆具結(jié)構(gòu)。Es1段泥巖為主，與淺灰色砂巖不等厚互層，底部為油頁巖與泥巖互層。鉆至2998米出現(xiàn)油頁巖，加入1t KRLQ-2進一步加強鉆井液封堵防塌能力，鉆至二開中完3559m，共計19層約42m。加入QS-2、DCL-1各2t保護油氣層。本井未出現(xiàn)掉塊、垮塌現(xiàn)象，完井電測此井段井徑擴大率僅為4.54%。

隨著鉆井井深的增加，渣油會有所損耗，需及時補充。本井在3100米又加入渣油8t，含油量達4%。穩(wěn)斜鉆進順利，無粘卡現(xiàn)象，且每次起下鉆都通暢。配膠液維護好鉆井液，配方為：0.1～0.3% BZ-1 +0.5～1.0% NPAN-2 +0.5～1.0% SMP-1 +0.5～1.0% WFT-108 +0.5～1.0% SN 。將API失水控制在4ml以下，動切力控制在10Pa～15 Pa以上，保證鉆井液良好的懸浮性與流變性。同時粘切不宜過高，粘度應(yīng)控制在55s以下，粘切過高砂子容易在上部井段吸附，形成假縮徑，造成起鉆困難，要保持排量在40L/s，使上返速度達到1.3m/s。伴隨施工周期的增長，過多的無用固相和固相細分散必然影響鉆井液性能。因此穩(wěn)斜井段每隔3天或鉆進200m階段性開離心機，一次約兩循環(huán)周時間，除去鉆井液中部分細小劣質(zhì)固相后，再將密度恢復(fù)。

3.3三開

三開時先用老漿鉆完水泥塞，大排量洗井。清理循環(huán)罐后加清水配制無固相鉆井液，充分預(yù)水化后將井眼的鉆井液替換出來放掉。循環(huán)調(diào)整鉆井液性能達到設(shè)計要求密度1.04g/cm3，漏斗粘度35S。鉆進過程中加入0.2%BZ-1保持鉆井液適當粘切，保證鉆井液攜砂能力；加強坐崗，同時儲備好水源，做好防漏工作。鉆進至3774m三開完鉆。

3.4中完電測、下套管

中完前50m，做鉆井液全套性能分析，補充相應(yīng)處理劑，調(diào)整好鉆井液性能。中完后，大排量循環(huán)，搞好短起下，起鉆若有掛卡現(xiàn)象，按照技術(shù)措施活動鉆具，直至無阻卡現(xiàn)象。循環(huán)調(diào)整好鉆井液后，加入1%KRLQ-2和2%RH203配制50m3鉆井液，封閉斜井段。本井兩趟鉆具傳輸電測均一次性順利到底。下套管前，采用雙扶正器通井，循環(huán)調(diào)整好鉆井液后，加入2%HZN-1和2%RH203配制50m3鉆井液，封閉斜井段。保證了下套管順利，固井質(zhì)量合格。

四、認識與建議

上部地層造漿嚴重，保持大排量鉆進從根本上消除井壁形成虛厚泥餅，防止形成假縮徑。

斜井段鉆進時及時補充渣油，保持鉆井液的潤滑性能，降低水平段的托壓現(xiàn)象，調(diào)整鉆井液的動切力在10Pa～15Pa，保證鉆井液的懸浮攜砂能力。

伴隨施工周期的增長，巖屑若不能及時除去，勢必在井下反復(fù)研磨，過多的無用固相和固相細分散必然影響鉆井液性能，所以應(yīng)最大限度的除去鉆井液中細小劣質(zhì)固相。

潛山地層裂縫發(fā)育好，進潛山前做好準備工作并詳細制定潛山防漏技術(shù)預(yù)案。鉆進過程中加強坐崗，密切觀察井口鉆井液流量與循環(huán)罐液面變化。