宋彥波 劉全江

摘要：大43區(qū)塊油氣資源豐富，開發(fā)潛力大，地理位置位于濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷三合村洼陷構(gòu)造較高部位。為擴(kuò)大泄油面積，增大油氣采收率，近幾年采用定向井方式開采，設(shè)計(jì)垂深大約在2300m左右，井斜角超過(guò)30度。由于地層具有特殊性，地質(zhì)條件復(fù)雜，對(duì)鉆井液性能要求高，通過(guò)優(yōu)選聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系，改進(jìn)鉆井液配方，保證了現(xiàn)場(chǎng)5口扭方位、大井斜井施工的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了安全優(yōu)快鉆井。

關(guān)鍵詞：大43區(qū)塊;井壁穩(wěn)定;井眼凈化;聚糖潤(rùn)滑防塌

一、地質(zhì)工程概況

大43區(qū)塊地層為濟(jì)陽(yáng)坳陷沾化凹陷特征地層，從上到下依次為平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營(yíng)組、沙一段、沙二段、沙三段、沙四段和前第三系。大43區(qū)塊采用二開井深結(jié)構(gòu)，井型為定向井。表層采用Φ346.1mm鉆頭封住平原組松散泥砂層，井深在350m左右。表層套管為9.17mm* N80*Φ273.1mm套管;二開采用Φ241.3mm鉆頭，在1000m左右造斜，該地層巖性較為疏松，造斜難度大，鉆進(jìn)至井深約2300m完鉆，油層套管未下入11.17mm* P110*Φ177.8mm油層套管。

二、 鉆井液技術(shù)難點(diǎn)

（1）上部地層壓實(shí)性很差，滲透性好，機(jī)械鉆速非?？?，巖屑產(chǎn)生的量很多，如果巖屑得不到及時(shí)清除，則會(huì)導(dǎo)致鉆頭重復(fù)破碎，延誤鉆井周期;而且在濾失量較大的情況下在破碎的巖石糊在井壁上，造成井徑縮小，形成小井眼，致使鉆具上提下放苦難，起鉆鉆遇阻，嚴(yán)重的情況下造成卡鉆。

（2）該區(qū)塊二開井段設(shè)計(jì)較長(zhǎng)，并且下部為斜井段，巖屑易于沉降在井底形成巖屑床。如果不及時(shí)清除，易造成鉆具起下鉆阻卡。

（3）二開在井深約1000m左右造斜，斜井段較長(zhǎng)，施工中鉆具緊貼下井壁運(yùn)動(dòng)，緊貼下井壁，上提下放刮拉下井壁，摩阻和扭矩增大，鉆井液潤(rùn)滑防卡難度大。

三、鉆井液體系

3.1  鉆井液體系配方

通過(guò)前期調(diào)研國(guó)內(nèi)大井斜井鉆井液體系，分析大43區(qū)塊施工井地層巖性和發(fā)生多的復(fù)雜故障，優(yōu)選了聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系：

（3.0～5.0）%膨潤(rùn)土+（0.3～0.5）%聚丙烯酰胺PAM+（0.5～1.5）%銨鹽+（1～1.5）%聚合物降濾失劑+（1.0～1.7）%抗溫抗鹽潤(rùn)滑防塌降濾失劑+（3.0～5.0）% MEG鉆井液+（2.0～4.0）%超細(xì)碳酸鈣+（2.0～4.0）%全油基潤(rùn)滑劑

3.2 ?鉆井液體系作用機(jī)理

針對(duì)聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系，分析了其作用機(jī)理：

（1）半透膜效應(yīng)。作為高分子的單體衍生物的甲基葡萄糖苷是聚糖類，是一種表面活性物質(zhì)，其極性較弱，具有一個(gè)甲氧基（親油）和四個(gè)羥基（親水）。親水羥基吸附在鉆屑表面或井壁巖石表面，而朝外的是親油基團(tuán)，形成了一種類似油包水吸附憎水膜，將地層地層中的水和泥漿中的水分隔開?？梢杂行У囊种祈?yè)巖的分散作用和水化膨脹，保證井壁穩(wěn)定，不易垮塌。

（2）封堵防漏作用。甲基葡萄糖苷中含有膠狀懸浮物，這些懸浮膠狀物可以在漏層空閑間進(jìn)行搭橋，是一種很好的橋堵劑，能很好地封堵的層空隙和裂縫。也很好的起到保護(hù)儲(chǔ)層的作用。

（3）去水化作用。4個(gè)親水的吸水性很強(qiáng)，可以形成牢固的氫鍵。因此，當(dāng)該體系鉆井液進(jìn)入到地層的時(shí)候，可以吸附巖石上的水物質(zhì)，達(dá)到使地層巖石發(fā)生去水化作用。

（4）滲透作用。在鉆井施工過(guò)程中，鉆井液與地層的壓差和兩者之間水的活度不同，導(dǎo)致鉆井液中的水滲透進(jìn)入地層，地層巖石吸水后造成井壁失穩(wěn)。該鉆井液體系通過(guò)提高鉆井液的黏度，降低鉆井液濾失量，可有效控制地層巖石的水化;同時(shí)也起到了減少壓差的作用，降低濾失量，提高頁(yè)巖的穩(wěn)定性。

四、現(xiàn)場(chǎng)鉆井液維護(hù)處理工藝

4.1 ?一開鉆井液維護(hù)處理工藝

（1）為保證一開順利，確保下套管順利，一開采用膨潤(rùn)土漿小循環(huán)開鉆，保證井徑擴(kuò)大率，施工過(guò)程中，不斷的補(bǔ)充鉆井用水，確保鉆井液體積。鉆進(jìn)中保持漏斗黏度30～40s，工程上保證大排量來(lái)滿足攜帶巖屑的需要。

（2）表層完鉆后，要大幅度活動(dòng)鉆具，充分循環(huán)鉆井液，確保井底巖屑清理干凈，避免出現(xiàn)大肚子井眼，根據(jù)返砂情況，配制高難度（漏斗黏度為60s）的封井漿30 m3進(jìn)行封井，確保下套管和固井順利施工。

4.2 ?二開鉆井液維護(hù)處理工藝

（1）二開前保證充足的水源，在鉆鋌出套管前采用大循環(huán)方式鉆進(jìn)，當(dāng)鉆鋌出套管后改為雙路循環(huán)，通過(guò)地層的粘度逐漸造漿，防止沖刷套管鞋以下疏松地層形成大肚子井眼，造成水泥環(huán)垮塌。

（2）在東營(yíng)組底部，改為小循環(huán)工藝，逐步加入1%銨鹽，增加鉆井液粘度，降低鉆井液的濾失量。小循環(huán)后，聚合物膠液的濃度降為0.2%，以有效控制地層造漿。

（3）到達(dá)造斜點(diǎn)前，為防止泥頁(yè)巖水化膨脹垮塌逐漸加入抗鹽抗鈣降濾失劑和聚合物降濾失劑，通過(guò)該兩種藥品，將鉆井液體系的中壓濾失量控制在5.0mL以內(nèi)，降低鉆井液濾失量。造斜前，向鉆井液體系中加入2%全油基潤(rùn)滑劑，保持鉆井液體系的潤(rùn)滑性，保證定向順暢。

（4）進(jìn)入沙河街組前，加入2.5%甲基葡萄糖苷，增加鉆井液體系的封堵防塌能力;同時(shí)逐步加入1.6%超細(xì)碳酸鈣，通過(guò)超細(xì)碳酸鈣，起到封堵微裂縫、地層孔隙、地層層理的作用，阻止鉆井液濾液滲透進(jìn)入地層，避免地層吸水膨脹、垮塌，保持井壁穩(wěn)定。

（5）在定向時(shí)候后，始終保持四級(jí)固控設(shè)備高效運(yùn)轉(zhuǎn)，振動(dòng)篩、除泥器和除砂器運(yùn)轉(zhuǎn)率保持100%，通過(guò)測(cè)量鉆井液粘度，合理使用離心機(jī)，嚴(yán)格控制鉆井液中的低密度固相含量和劣質(zhì)固相含量，始終保持鉆井液具有良好的流變性能。

（6）鉆進(jìn)過(guò)程中，為保證鉆井液的性能，要注意觀察井口返出鉆井液情況、振動(dòng)篩上的巖屑返出、巖屑形狀的變化、地層巖性的變化，及時(shí)測(cè)量鉆井液全套性能，針對(duì)不同的巖性和鉆井液性能的變化，隨時(shí)補(bǔ)充藥品，調(diào)節(jié)鉆井液性能，確保鉆井液具備良好的粘度和較低的濾失量，提高鉆井液的懸浮、攜帶巖屑能力。

（7）完鉆后，大幅度活動(dòng)鉆具，鉆井液循環(huán)應(yīng)在2個(gè)循環(huán)周以上，做到充分循環(huán)，配制漏斗黏度為70s的稠漿塞攜帶井底的巖屑，確保井眼干凈。通過(guò)振動(dòng)篩觀察巖屑的返出情況，當(dāng)巖屑循環(huán)干凈后，配制漏斗黏度為65s的稠漿封井，以保持電測(cè)一趟到底和套管施工順利。

結(jié)論和建議

聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系抑制性能優(yōu)良，能夠有效的抑制了大43區(qū)塊上部地層易水化泥頁(yè)巖和沙河街組泥頁(yè)巖的膨脹問(wèn)題，表面了井壁垮塌，施工的5口井井壁穩(wěn)定，地層無(wú)垮塌，起下鉆無(wú)遇阻顯示。聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系具有良好封堵性。通過(guò)采用聚糖潤(rùn)滑封堵防塌鉆井液體系，能夠有效的封堵沙河街組的微裂縫、層理和孔隙。及施工中井壁穩(wěn)定，偶爾返出掉塊，但是摩阻和扭矩低，無(wú)復(fù)雜情況發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉益華，陳金勝，高聳，等.樊154-平1井小井眼水平井鉆井液技術(shù)[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012，（8）：96-98.

[2] 張蔚.北布扎齊油田淺層小井眼短半徑開窗側(cè)鉆水平井鉆井液完井液技術(shù)[J].新疆石油科技，2010，20（1）：24-26.

[3] 鄧增庫(kù)，左洪國(guó)，夏景剛，等.冀東油田水平井鉆井液技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2005，22（4）：72-73.

[4] 萬(wàn)緒新.水平井鉆井液優(yōu)化的幾點(diǎn)思考[J].石油鉆探技術(shù)，1999，27（2）：28-29.

[5] 付國(guó)都，董海軍，牛廣玉，等.雙保仿油基改性MEG的研究與應(yīng)用[J].鉆井液與完井液，2005.22（5）：8～12.