石水健，葉禮圓，趙世貴，秦波波

(1.中石化華東石油工程有限公司江蘇鉆井公司，江蘇 揚(yáng)州 225000；2.荊州市學(xué)成實(shí)業(yè)有限公司，湖北 荊州 434000)

在焦頁(yè)211平臺(tái)的勘探開(kāi)發(fā)中，由于龍馬溪組龍一段1-2號(hào)小層的硬脆性泥頁(yè)巖微裂縫發(fā)育、坍塌應(yīng)力較大，經(jīng)常出現(xiàn)井壁坍塌等井下復(fù)雜情況。經(jīng)分析認(rèn)為：油基鉆井液已從根本上解決了泥頁(yè)巖的水化問(wèn)題，之所以出現(xiàn)井壁失穩(wěn)問(wèn)題，極可能是油基鉆井液的封堵能力不足，不能很好地控制泥頁(yè)巖的壓力傳遞，因此需加強(qiáng)油基鉆井液的封堵性能。強(qiáng)化粒徑配比，適應(yīng)頁(yè)巖中不同的孔隙裂縫[1-10]。

1 雙親堵漏劑和微納米封堵劑實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

1.1 雙親堵漏劑和微納米封堵劑粒徑分析

由于龍馬溪組硬脆性泥頁(yè)巖微裂縫發(fā)育，而且微裂縫的實(shí)際尺寸難以確定，所以采用相對(duì)寬的尺寸分布原則來(lái)選取封堵材料，見(jiàn)圖1雙親堵漏劑和圖2微納米封堵劑。

圖1 雙親堵漏劑粒徑分布

圖2 微納米封堵劑粒徑分布

雙親堵漏劑粒徑分布主要在100～300μm且具有纖維狀結(jié)構(gòu)，是微裂縫的理想封堵材料；微納米封堵劑粒徑分布主要在3～30μm，對(duì)微裂縫起填充作用。

1.2 雙親堵漏劑和微納米封堵劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

基礎(chǔ)漿：320ml柴油+3%主乳化劑+1.0%輔乳化劑+1%有機(jī)土+1%增粘劑+3%CaO+3%降濾失劑+80mL CaCL2(30%)+373g重晶石(密度1.50g/cm3)。

在基礎(chǔ)漿中加入不同種類(lèi)和加量的封堵劑，120℃×16熱滾小時(shí)檢測(cè)性能，見(jiàn)表1。

表1 雙親堵漏劑和微納米封堵劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

雙親堵漏劑和微納米封堵劑對(duì)油基鉆井液的穩(wěn)定性影響比較小，在雙親堵漏劑加量為1%和微納米封堵劑加量為0.5%時(shí)可以看出其對(duì)高溫高壓濾失量有明明顯的降低呢。

2 強(qiáng)封堵油基鉆井液體系在焦頁(yè)211-4HF井的應(yīng)用

2.1 油基鉆井液開(kāi)鉆方案及性能

考慮老漿重復(fù)利用多口井，低密度固相較多，而該井水平段較長(zhǎng)，所以制定配制新漿開(kāi)鉆，后期補(bǔ)充老漿，有利于控制鉆井液的性能，滿足長(zhǎng)水平施工對(duì)鉆井液性能的要求。開(kāi)鉆前在循環(huán)罐內(nèi)配置密度1.30g/cm3的油基鉆井液200m3(油水比80/20)。性能見(jiàn)表2。

新漿：0#柴油+主乳化劑3%+輔助乳化劑1.5%+有機(jī)土1%+增粘劑0.5%+油基降濾失劑3%+氧化鈣3%+氯化鈣鹽水(30%)+重晶石。

表2 新漿及老化后的鉆井液性能

從表2可得知，現(xiàn)場(chǎng)配置的油基鉆井液滿足設(shè)計(jì)要求。替漿過(guò)程先泵入5m3氯化鈣鹽水(30%)作為替漿的隔離液，可以提高頂替效率，同時(shí)減少水基鉆井液對(duì)油基鉆井液的影響。

二開(kāi)鉆進(jìn)過(guò)程中(2661～3500m)油基鉆井液性能穩(wěn)定，根據(jù)井下消耗情況間斷補(bǔ)充老漿，各性能見(jiàn)表3。同時(shí)鉆時(shí)較快，井下無(wú)復(fù)雜情況。

表3 油基鉆井液性能

2.2 井下復(fù)雜情況

二開(kāi)鉆至井深3589.36m后，上提鉆具至井深3562.26m,突然掛卡蹩泵，經(jīng)過(guò)處理順利解決復(fù)雜情況，后續(xù)鉆進(jìn)過(guò)程中在此井段(3500～4100m，尤其在龍一段1.2號(hào)小層)多次遇到復(fù)雜見(jiàn)表4。

表4 復(fù)雜情況

2.3 油基鉆井液封堵技術(shù)

認(rèn)真分析地質(zhì)導(dǎo)向數(shù)據(jù)，鉆進(jìn)過(guò)程中規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。有針對(duì)性的對(duì)油基鉆井液做出調(diào)整。

(1)在不漏的前提下適當(dāng)提高鉆井液密度，保證鉆井液的液柱壓力能平衡井壁的坍塌壓力。

(2)提高鉆井液粘度，保證鉆井液的攜屑能力，同時(shí)配置稠漿或重稠漿清掃井底沉沙掉塊做好井眼清潔工作。

(3)提高鉆井液的油水，油水比由原來(lái)的80/20提高至85/15-90/10之間。確保油基鉆井液的體系穩(wěn)定。

(4)強(qiáng)化油基鉆井液封堵能力，減少濾液對(duì)頁(yè)巖的侵入，降低易破碎地層(龍一段①②層)坍塌壓力，本井從3900m至完鉆加入雙親堵漏劑和微納米封堵劑，極大提高了油基鉆井液的封堵能力。

經(jīng)過(guò)對(duì)鉆井液性能的調(diào)整后見(jiàn)表5，鉆進(jìn)過(guò)程中比較順利，處理復(fù)雜更為高效，較之前處理復(fù)雜所用時(shí)間更少，劃眼過(guò)程更為順利，通過(guò)振動(dòng)篩能明顯看到掉塊返出，井眼更加順暢。

表5 鉆井液性能

鉆井液的處理過(guò)程變化對(duì)于井下也有所直觀反映，后續(xù)鉆進(jìn)過(guò)程中，從觀察振動(dòng)篩返砂情況就知道，從大掉塊返出到小掉塊返出再到零星掉塊返出，最后正常返砂。特別是在4500m后加大了雙親堵漏劑和微納米封堵劑的使用，增強(qiáng)鉆井液的封堵能力，見(jiàn)表6井徑變化情況。

表6 平均井徑擴(kuò)大率

3 推廣應(yīng)用

在總結(jié)焦頁(yè)211-4HF井水平段的施工技術(shù)措施中，在油基鉆井液引入雙親堵漏劑和微納米封堵劑作為水平段封堵頁(yè)巖的強(qiáng)封堵材料是成功的。在應(yīng)用于勝頁(yè)3HF井、丁頁(yè)6-1HF井和焦頁(yè)209-S1HF井中取得良好的效果，井壁穩(wěn)定，油基鉆井液消耗在可控范圍內(nèi)，見(jiàn)表7。

表7 各井使用效果

4 總結(jié)

(1)為保證油基鉆井液性能穩(wěn)定，在替漿過(guò)程中引入隔離液，減少水基鉆井液對(duì)其的污染，保證二開(kāi)油基鉆井液性能。

(2)鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)保證鉆井液的強(qiáng)封堵、低失水，確保井壁穩(wěn)定和井下安全。

(3)在掉塊嚴(yán)重井段應(yīng)提高鉆井液粘度，保證鉆井液的攜屑能力，同時(shí)配置稠漿或重稠漿清掃井底沉沙掉塊做好井眼清潔工作。

(4)雙親堵漏劑和微納米封堵劑復(fù)配使用，能很好的解決該井井壁穩(wěn)定問(wèn)題，可以在該區(qū)塊進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)推廣使用。