段曉東，吳開均

(中石油西部鉆探國際工程公司，新疆烏魯木齊830026)

1 概況

玉門油田鴨西地區(qū)是近年來開發(fā)的重點(diǎn)，2011～2014年完成的6口井平均井深在4562m，三開井平均周期148.6d,二開結(jié)構(gòu)井平均周期140.16d。平均鉆井液成本為460.03元/m，事故損失率為0.36%，復(fù)雜損失率為0.42%，三項(xiàng)指標(biāo)較高，具有很大的改善空間。形成配套的鉆井液技術(shù)是降低事故復(fù)雜率和降低成本的關(guān)鍵（具體指標(biāo)見表1）。

表1 2011～2014年完成井技術(shù)指標(biāo)

2 區(qū)塊難點(diǎn)分析

（1）第四系泥巖和牛胳套—胳塘溝上部富含石膏，最高達(dá)到12%，水化導(dǎo)致井眼縮徑。

（2）第三系粘土礦物高40%～55%，極易水化膨脹，坍塌；定向易托壓，粘卡。

（3）柳溝莊、中溝組與下溝組交界面存在高壓鹽水層，壓力在1.45～1.60之間，位置和壓力無規(guī)律，膠結(jié)面垮塌。

（4）下溝組油層段地層壓力較低，在1.2～1.35之間，容易導(dǎo)致井漏。

3 鉆井液性能優(yōu)化

（1）鴨西表層第四系為雜色礫石層，N2n+N1t以黃色砂泥巖為主，富含石膏，膠結(jié)差，石膏易吸水導(dǎo)致縮徑、井塌。室內(nèi)對(duì)不同介質(zhì)對(duì)該段泥巖的抑制作用進(jìn)行的評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：鈣離子的濃度表層膏質(zhì)泥巖的抑制性最好，濃度應(yīng)控制在600mg/L左右；CHM塑性粘度及浸入半徑對(duì)于該巖屑的膨脹率無影響，表明CHM含量不是表層遇阻的主要原因。

（2）鴨西區(qū)塊二開裸眼段長(zhǎng)達(dá)3000m，先后鉆遇第三系的牛胳套—胳塘溝組、弓形山組、白楊河組和白堊系的中溝組、下溝組等5套地層，同時(shí)地層特點(diǎn)和巖性各異，較長(zhǎng)鉆井周期下的井壁穩(wěn)定問題是鉆井液工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

①坂含的確定。通過以往完成井鉆進(jìn)情況和鉆井液流變參數(shù)實(shí)驗(yàn)綜合比較，確定坂土含量控制在40～45g/L之間。

②新型處理劑JT-888的性能評(píng)價(jià)。通過進(jìn)行高溫高壓失水實(shí)確定處理劑JT-888最佳使用濃度在3%～4%之間，使用溫度在120℃～150℃，封堵效果明顯；溫度超過160℃時(shí)，失水明顯上升，說明封堵性能變差。

4 防漏堵漏研究

井漏是在鉆井、固井、測(cè)試等作業(yè)中，各種工作液在壓差作用下漏入地層的現(xiàn)象。鴨西區(qū)塊柳溝莊位置存在高壓鹽水層，而白堊系油層壓力較低，且為多套，往往導(dǎo)致井漏，形成“上噴下漏”的不利局面。通過進(jìn)行承壓堵漏實(shí)驗(yàn)（見表2）表明：堵漏材料中的剛性材料和柔性纖維材料能進(jìn)入模擬砂床孔隙之中，并在吼道處形成封堵，填充物進(jìn)入砂床高度占砂床總厚度的70%?？偮┦Я繛?.5%，壓力5MPa，穩(wěn)壓10m in，效果明顯。

表2 承壓堵漏實(shí)驗(yàn)

5 高壓鹽水層的控制

（1）難點(diǎn)：高壓鹽水層的具體位置難以確定，壓力不明；高壓鹽水對(duì)上部井壁的破壞較大，易導(dǎo)致井塌。

（2）對(duì)策：以預(yù)防為主；進(jìn)入柳溝莊前逐步提高鉆井液密度,加入抗鹽防塌劑；錄井單根峰測(cè)定，短起下檢測(cè)后效；氯離子檢測(cè)。

（3）措施：密度由1.20g/cm3逐步提高到1.45g/cm3。HS-2含量不低于2%。JT-888含量不低于3%，提高鉆井液抗鹽污染和水浸防塌能力。

6 潤(rùn)滑防卡技術(shù)研究

通過分析對(duì)比，采用陽離子聚合物（直井段）、陽離子聚磺（定向水平段）施工，并對(duì)陽離子聚磺潤(rùn)滑性進(jìn)行改善，能較好地滿足定向水平井不同井段、不同地層巖性對(duì)泥漿性能的要求。

6.1 潤(rùn)滑劑優(yōu)選

通過（表3）對(duì)潤(rùn)滑劑現(xiàn)場(chǎng)使用效果和室內(nèi)分析情況綜合對(duì)比，確定潤(rùn)滑劑以KX-1和LRQ-1為主，可減小其他處理劑消耗。

表3 常見潤(rùn)滑劑的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

6.2 潤(rùn)滑劑的配方優(yōu)選

采用鴨6-3井2600m泥漿為基漿，加入3%的重晶石粉提高泥漿固相含量作為基漿，初始粘滯系數(shù)為0.1592。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（表4）可以看出，濃度大于1%的KX-1具有明顯的潤(rùn)滑效果，而1∶3的比例的KX-1LRQ-1可滿足鉆井液的潤(rùn)滑要求。

7 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

2016年完成4口井，完后井平均鉆井周期由原來的144.38d降至108.95d，平均減少35.43d；復(fù)雜損失率由0.42%降為0；鉆井機(jī)速由2.50m/h上升至3.45m/h。

表4 不同配方的粘滯系數(shù)對(duì)比

油層井徑擴(kuò)大率由13.2%降為6.97%。具體指標(biāo)如表5 所示。

表5 完成井指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

7 結(jié)論

（1）鉆井液鈣離子濃度的控制是該區(qū)膏質(zhì)泥巖鉆進(jìn)的關(guān)鍵。

（2）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，鉆井液坂含控制在40～45g/L之間，能起到良好的封堵和攜巖的效果。

（3）隨著鉆井液封堵、抑制能力的提高，平衡地層側(cè)壓力所需的鉆井液密度明顯降低。