坨202井鉆井液體系改進(jìn)及性能參數(shù)優(yōu)化技術(shù)

　　[摘 要]該井是一口評(píng)價(jià)直井，設(shè)計(jì)井深3370m，設(shè)計(jì)密度1.10-1.30g/cm3。本井實(shí)際完鉆井深3520m，實(shí)鉆密度達(dá)到1.40g/cm3。該井初始設(shè)計(jì)鉆井液體系為復(fù)合鹽水鉆井液體系，由于在實(shí)鉆中沙四段地層含有大段含鹽膏的巖性，引起井壁不穩(wěn)定，導(dǎo)致井下發(fā)生了卡鉆故障。在后續(xù)施工中，為控制鹽膏巖的溶解確保井壁穩(wěn)定，對(duì)原有的鉆井液體系進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后為飽和鹽水鉆井液體系，適當(dāng)提高鉆井液密度平衡易坍塌井段的井壁側(cè)應(yīng)力，確保了該井后續(xù)施工井下安全。
　　[關(guān)鍵詞]鹽膏層 飽和鹽水 粘度切力 密度 井壁穩(wěn)定
　　中圖分類(lèi)號(hào)：S673 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2018）24-0042-01
　　一、本井設(shè)計(jì)情況
　　1、地質(zhì)設(shè)計(jì)地層巖性
　　沙四上純上亞段：以深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖為主夾棕褐色油頁(yè)巖，薄層灰色礫巖，灰黃色、深灰色白云巖及灰色泥質(zhì)砂巖。
　　沙四上純下亞段：深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、含礫泥巖與灰色礫巖、含礫砂巖、泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈不等厚互層。沙四下：灰色礫巖夾深灰色、灰色泥巖。
　　2、鉆井液體系及配方
　　2.1 二開(kāi)井段（401～2200m）一開(kāi)井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（0.5～1）%鉆井液用改性銨鹽
　　其它：工業(yè)用氫氧化鈉、鉆井液用天然高分子降濾失劑、鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降濾失劑等
　　2.2 二開(kāi)井段（2200～3370m）
　　上部井漿+（0.3～0.5）%鉆井液用聚丙烯酰胺干粉+（3～5）%氯化鈉+（5～7）%氯化鉀+（0.5～1）%鉆井液用低黏羧甲基纖維素鈉鹽+（1.5～2.5）%鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降濾失劑+（1.5～2.5）%鉆井液用乳化石蠟+（2.5～3.5）%鉆井液用超細(xì)碳酸鈣
　　2.3 2800m后加入（2～3）%鉆井液用磺甲基酚醛樹(shù)脂-1+（0.5～1）%鉆井液用磺酸鹽共聚物降濾失劑
　　其它：工業(yè)用氫氧化鈉、鉆井液用硅氟類(lèi)降黏劑、加重劑等。
　　二、第一階段鉆進(jìn)施工及卡鉆故障及分析
　　1、鉆進(jìn)技術(shù)保障措施
　　1.1 提高鉆井液的抑制性、攜巖性和防卡能力，保持井壁穩(wěn)定和井眼清潔。鉆進(jìn)過(guò)程中根據(jù)本井段鉆井液配方適時(shí)補(bǔ)充各種處理劑，維持處理劑的有效含量，嚴(yán)格控制鉆井液各項(xiàng)性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
　　1.2 鉆進(jìn)入沙河街組前加入足量的降失水劑，降低鉆井液的濾失量。井深2200m將鉆井液轉(zhuǎn)化為復(fù)合鹽封堵防塌鉆井液，按設(shè)計(jì)配方加入配套處理劑，體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中注意性能的穩(wěn)定，防止性能波動(dòng)幅度過(guò)大影響井下安全。在井深2400米過(guò)后井段加入封堵防塌劑，防止井下井壁不穩(wěn)定復(fù)雜情況的發(fā)生。井深2800m后提高鉆井液抗高溫性能，增強(qiáng)鉆井液高溫穩(wěn)定性。
　　1.3 充分使用好四級(jí)固控設(shè)備，嚴(yán)格控制鉆井液中的劣質(zhì)固相含量。鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整鉆井液性能，保證施工安全。
　　1.4 每次性能調(diào)整前必須做小型試驗(yàn)。每鉆進(jìn)300-400m，進(jìn)行一次短起下鉆，清楚井底巖屑，保證井眼暢通。
　　1.5 沙河街組沙三段、沙四段。鉆井液的主要任務(wù)為防塌、防噴、保護(hù)油氣層。純下亞段、沙四下注意防鹽水侵。實(shí)際鉆進(jìn)中根據(jù)設(shè)計(jì)壓力及時(shí)調(diào)整鉆井液密度。
　　1.6 鉆進(jìn)過(guò)程中，要注意觀察井口返漿情況、振動(dòng)篩上的巖屑返出量、巖屑的形狀的變化，嚴(yán)格控制鉆井液性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，提高鉆井液的懸浮、攜帶巖屑能力，確保正常鉆進(jìn)。
　　2、復(fù)雜情況發(fā)生及原因分析
　　2.1 鉆至井深3345m，地質(zhì)錄井通知循環(huán)觀察，恢復(fù)鉆進(jìn)，鉆進(jìn)中蹩跳鉆嚴(yán)重，不能正常鉆進(jìn)施工，決定起鉆觀察鉆頭、鉆具等情況、起鉆第二柱偶有遇卡現(xiàn)象，活動(dòng)后遇卡現(xiàn)象消除，起第三柱時(shí)遇卡現(xiàn)象加重，活動(dòng)起至中單根4.50m處，遇卡嚴(yán)重，上下活動(dòng)鉆具無(wú)正常行程，鉆具卡死，鉆頭位置3274.76m。
　　2.2 發(fā)生卡鉆故障后，接頂驅(qū)開(kāi)泵無(wú)法建立循環(huán)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具扭矩逐步增大，鉆具在安全扭矩內(nèi)無(wú)法持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)正�；顒�(dòng)空間，依舊無(wú)法正常開(kāi)泵循環(huán)。
　　2.3 原因分析。在實(shí)鉆中巖性為：沙四段上2590.00米～3000.00米地層為：深灰色泥巖與灰褐色油頁(yè)巖、褐灰色油泥巖、灰質(zhì)油泥巖、深灰色灰?guī)r、泥灰?guī)r、夾薄層淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)砂巖和灰質(zhì)砂巖、含膏泥巖；沙四段下3000.00米～3520.00米地層為：灰色、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，灰色含膏泥巖，紫紅色泥巖與灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，白云質(zhì)粉砂巖不等厚互層。實(shí)鉆巖性與地質(zhì)地層預(yù)告巖性有所差異，盡千米的沙四段地層巖層中分布著含有鹽的膏泥巖夾層，由于鹽膏泥巖巖性礦物的性質(zhì)所決定了鹽易在水中溶解，鹽巖層的溶解造成井壁失穩(wěn)。
　　三、技術(shù)措施改進(jìn)及鉆井液性能優(yōu)化
　　1、通過(guò)卡鉆故障原因分析，針對(duì)性的制定出技術(shù)措施。鉆井液體系轉(zhuǎn)為飽和鹽水體系；鉆井液密度由1.30g/cm3提高至1.45g/cm3；鉆井液粘度切力同時(shí)提高防止掉快堆積提高攜帶和懸浮能力，初終切提至5-20Pa，漏斗粘度100s以上，配合短程起下鉆工程措施，確保井眼干凈。
　　2、鉆至沙四上及沙四下注意防鹽水侵，現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)氯離子的監(jiān)測(cè)，及時(shí)調(diào)整鉆井液密度及各項(xiàng)性能，保證井下安全。目的層鉆進(jìn)中壓失水、高溫高壓失水達(dá)到設(shè)計(jì)要求，及時(shí)添加（1.5～2.5）%乳化石蠟和超細(xì)碳酸鈣封堵防塌，確保井壁穩(wěn)定。
　　3、本井于2017年2月26鉆至設(shè)計(jì)井深3370m，經(jīng)電測(cè)、井壁取芯，井壁取芯室內(nèi)定取芯17個(gè)深度，實(shí)際取芯15個(gè)深度共22顆巖心。甲方研究后決定加深150m。2017年3月14日試壓為初始?jí)毫?MPa，30分鐘后壓力降為7.9MPa合格，本井正式完井。
　　四、總結(jié)與認(rèn)識(shí)
　　1、由于鄰井資料與本井有差異，造成對(duì)該井地層巖性掌握不足，鉆井液不足以抑制鹽的溶解從而造成井壁失穩(wěn)，造成“大肚子”、”糖葫蘆”井眼，是導(dǎo)致卡鉆故障發(fā)生的前提。
　　2、鉆井液粘度低、切力小、密度低，造成懸浮與攜砂困難，從而造成整個(gè)井眼為漏斗式井眼影響攜砂和上返速度致使井眼不干凈沙子堆積而造成卡鉆。
　　3、飽和鹽水鉆井液體系，有利于抑制含鹽膏地層中鹽膏的溶解，使確保地層與井壁穩(wěn)定的重要措施。
　　4、鉆進(jìn)至含鹽膏地層前鉆井液鹽的濃度應(yīng)與地層濃度相匹配，實(shí)鉆中要不斷檢測(cè)鉆井液中鹽的濃度，若發(fā)現(xiàn)鹽的濃度呈降低趨勢(shì)則說(shuō)明鉆井液的含鹽量高于地層鹽的濃度，不需再提高鉆井液中鹽的含量；反之，則必須要提高鉆井液鹽的含量以控制地層鹽的溶解穩(wěn)定井壁。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 蔡勇，坨深6井高密度鉆井液技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2008，20（5）：38-40.
　　[2] 李海，劉永貴，等.抗鹽聚合物鉆井液在魯邁拉油田R-504井中的應(yīng)用[J].石油鉆采工藝，2012，34（4）：47-49.

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