龍鳳山構造北2井儲層保護鉆井液技術

張天笑，葛春梅，王 雪

（中石化東北石油局， 吉林 長春 130062）

龍鳳山構造北2井儲層保護鉆井液技術

張天笑，葛春梅，王 雪

（中石化東北石油局， 吉林 長春 130062）

北 2 井為龍鳳山構造第二口探井，為該構造第一口 4 000 m 以上井。因此本井在鉆探過程中可借鑒臨井資料少，風險性大，鉆井液維護處理難度大。北 2 井二開裸眼井段長 3 571 m，根據北 1 井實鉆情況，本井可能出現粘土礦物含量高，砂泥巖不等厚互層，井壁穩定控制難度大；儲層井段存在井漏風險，儲層保護難度大。針對以上情況，本井鉆井液采用強抑制、封堵性鉆井液體系控制粘土水化膨脹，進行快速有效的防漏堵漏措施。

防漏堵漏；儲層保護；龍鳳山構造

1 工程地質概況

北2井位于吉林省長嶺縣前七號鎮四合村北東向 2.4 km，是長嶺斷陷天然氣重點增儲區塊。本井實鉆井深 4 381 m，采用二級結構，二開井段長 3 571 m，裸眼井段長。本井自上而下將鉆遇第四系，白堊系四方臺組、嫩江組、姚家組、青山口組、泉頭組、登婁庫組、營城組、沙河子組（未穿）。巖性特征如表1所示。

2 鉆井液難點與體系選擇

2.1 鉆井液難點

（1）二開裸眼井段長，全井段砂泥巖不等厚互層，姚家組至登婁庫組泥巖易水化膨脹、坍塌掉塊，井壁穩定性控制難度大[1,2]。

（2）目的層井段長近 1 000 m，儲層段存在井漏風險，且儲層段長，儲層保護難度大[3,4]。

（3）經過多次堵漏措施，井徑不規則，降低起下鉆、測井、下套管等施工中摩阻難度大。

2.2 鉆井液體系選擇

根據龍鳳山構造地質特點，結合臨井資料，并充分考慮井下復雜情況的預防與應對，應用于北 2井鉆井液體系應滿足以下要求：二開裸眼段長鉆井液體系應具有良好的抑制性、防塌性；而儲層段鉆井液體系應增加鉆井液的封堵性，特別在漏失井段應具有快速堵漏能力，減小對儲層的傷害。在鉆進至井深 2 462 m 以下井段，應同時提高鉆井液的潤滑性，降低鉆進、起下鉆過程摩阻，保證施工過程順利。

根據鉆井液技術難點和要求，結合北2井的地層、儲層特性，通過室內研究和現場實驗，得出鉆井液體系如表1。

表 1 北 2 井各井段鉆井液體系Table 1 North 2 well drilling fluid system

北 2井實鉆地質分層及巖性描述見表 2。

表 2 北 2 井實鉆地質分層及巖性描述Table 2 North 2 drilling and geological stratification and lithologic description

3 鉆井液處理與維護

3.1 一開（0～810 m）鉆井液技術

一開膨潤土鉆井液體系以懸浮巖屑，適當增加護壁性，保證抑制粘土礦物造漿為目的。一開鉆井液 配 方 ： 4%～5%Nv-1 鈉 土 +0.3%～0.5%Na2CO3+0.3%KPAM+0.3-0.5%CMC+1%HA 樹脂（配方中百分比為質量百分比）。鉆井液密度控制在 1.05～1.15 g/cm3，漏斗粘度 45～70 s，并配合泵排量 45～60 L/s以上，充分攜帶巖屑。以KPAM 為抑制劑控制地層粘土礦物水化分散，以 CMC 調節鉆井液流型，并配合防塌防塌降濾失劑HA樹脂，降低鉆井液失水量小于 5 mL[5]。

3.2 二開上部（810～2 462 m）鉆井液技術

二開上部地層以泥巖、頁巖、砂巖不等厚互層為主，地層較為松散，易水化膨脹，應采用低密度、低粘度、低切力、高抑制性、高排量進行鉆進。二開上部鉆井液配方：一開鉆井液+0.5-1%NH4HPAN+0.5-1%JS-9+1-2%JS-3，鉆井液密度控制在 1.05～1.20 g/cm3。利用 NH4HPAN 增加鉆井液抑制性，并通過抗鹽抗溫降濾失劑 JS-9、有機硅甲基防塌降濾失劑 JS-3 提高井壁穩定性，降低鉆井液濾失量，為目的層鉆井液體系形成提供基礎。

3.3 二開目的層（2 462～4 381 m）鉆井液技術

進入目的層后隨著井底溫度的升高，將鉆井液體系轉化為磺化體系，并加入非滲透封堵劑 FD-1進行儲層保護。二開目的層鉆井液配方：二開上部鉆井液+2-3%SMC+2-3%SMP+1%FD-1。本配方能夠保證正常鉆進時對鉆井液的基本要求，能很好的保證對儲層保護的要求。

但本井自 3 183 m 出現持續漏失，最大漏失速度 90 m3/h 以上，不能建立循環；單次漏失量達到255 m3以上。采用隨鉆堵漏劑+復合堵漏劑+核桃殼+棉籽殼的堵漏配方效果不明顯，分析其漏失原因有以下幾個方面：

（1）通過呈現測井及取心情況，存在縱向垂直裂縫，裂縫寬度 0～1 mm；

（2）堵漏漿導致部分井段粘度過高，未及時發現，致使微裂縫張開形成進一步漏失；

（3）先期堵漏材料抗壓強度不足，堵漏后出現返吐現象，隨之再次出現漏失情況。

根據以上漏失特點，優選堵漏材料，應具有對鉆井液性能影響小、承壓能力強，能封堵 1 mm 以下裂縫的堵漏劑。本井采用抗壓能力為核桃殼兩倍以上的剛性隨鉆堵漏材料進行下一步堵漏措施。其顆粒級配如表3。

表 3 剛性堵漏材料顆粒級配Table 3 Rigid plugging material grain size distribution

堵漏配方：井漿+3%復合堵漏劑+4%鉆堵漏劑+4%核桃殼+2%青石粉+15%剛性堵漏劑（A∶B∶C∶D=1∶2∶3∶3）。

堵漏工藝：

（1）在隨鉆堵漏漿中補充剛性封堵劑（總濃度控制在 12%～18%）GFD-A 1%，GFD-B 1.5%～2%，GFD-C 3%～4%，GFD-D 3%～4%。

（2）起鉆至套管鞋（或安全井段）；在獨立的鉆井液罐或地面全部循環罐中配制堵漏漿。

（3）下鉆到漏失井段，注入堵漏漿 50～80 m3到裸眼井段（鉆桿內保留一定量堵漏漿），若有漏失，及時灌鉆井液保持井口液面，無漏失則起鉆至安全井段。

（4）靜止 4～8 h，觀察漏失情況：1）液面持續緩慢下降，及時吊灌鉆井液，保持井口液面；2）液面不降，關封井器，單凡爾開泵擠鉆井液 1-2 次（擠漿 10～15 m3，每次 5～8 m3），立管起壓即停泵觀察立套壓升壓情況，30 min 壓力不降即可繼續擠漿，擠漿 10 m3以上，壓力 30 min 不降則可以開井。

（5）循環出堵漏漿，若未見鉆井液漏失，則恢復正常鉆進，若出現漏失，則適當加大堵漏劑濃度，重復（2）-（4）步驟，直到鉆井液不再漏失。

根據以上配方及堵漏工藝，北 2 井于 4 141.88 m、4 381 m 兩次實施堵漏方案，均一次堵漏成功。

4 測試結果

北 2 井沙河子組 3 867.3～3 943.9 m 井段進行測試，最高獲日產天然氣 11 116 m3，穩定日產氣 6 165 m3，見少量輕質油。上返至營城組 3 705.9～3 792.3 m，獲日產 11 995 m3的工業氣流。

5 結 論

（1）北 2井采用強封堵、非滲透鉆井液體系能夠滿足鉆井施工需求，具有良好的儲層保護效果。

（2）采用剛性隨鉆堵漏材料能夠及時有效的封堵 1 mm 以下裂縫，減少對于發生井漏導致的儲層傷害。

［ 1］ 邱 正 松 ,等 ． 多 元 協 同 穩 定 井 壁 新 理 論[J].石 油 學 報 ，2007,28（2）:117-119.

［2］金衍，陳勉．井壁穩定力學[M].北京：科學出版社，2012:1-2.

［3］白登相，嚴利詠，蔣明英．群庫恰克地區水平井 QS-1 鉆井液技術[J].石油天然氣學報，2011,33(5)：140-143．

［4］康毅力，羅平亞.儲層保護系統工程：實踐與認識[J].鉆井液與完井液，2007，24（1）：1-6.

［5］褚奇．金山氣田梨 6-6HF 水平井鉆井液技術[J].石油天然氣學報，2004，36(4)：91-94．

華南地區煤炭市場低迷八月或現曙光

華南地區降水豐富，西電東送迅速增長，火力發電負荷深受影響，煤炭與航運市場繼續低迷。

需求側：①用戶日耗方面，由于7月份華南地區降水充分，再加上強臺風“威馬遜”與“麥德姆”橫掃華南地區，華南地區電力負荷受到強烈影響。當前，華南主要電力用戶日耗為 34.4 萬噸，環比 6 月最高水平下降接近 10%。②用戶庫存方面，華南主要用戶庫存較 6 月有所下降，但消耗速度比較緩慢，截至 7 月 22 日，用戶庫存為 710 萬噸，可用天數達 21 天，需求仍然低迷。③其他發電方面，中國第二大水電站溪洛渡電站和中國第三大水電站向家壩電站建成并投產發電，兩座電站總投產裝機達 2026 萬千瓦，相當于又投產一座三峽電站;另外，溪洛渡右岸電站輸電工程完工，雙回直流輸電容量達到 640萬千瓦，更是對火電負荷產生嚴重抑制，以廣東為例，西電東送輸送容量已經達到 3050 萬千瓦，比 2013 年同期增加 17%，統調負荷增長部分基本被外購電消化。從目前南方重點電廠抽樣情況看，受西電東送發力影響，粵電 7 月發電計劃下調 20%，當月采購計劃由 380 萬噸下調至 300 萬噸、降幅高達 21%。

供應側：①港口方面，7 月份環渤海五港總庫存繼續增加，截至 28 日五港庫存 2180 萬噸，環比 6 月末上升了 2.1%，秦皇島港錨地待裝船舶整月維持在 40 艘左右，比 2014 年 4 月份平均 80 艘水平下降了一半。廣州港庫存維持在 320-330 萬噸水平，遠超 260 萬噸堆存能力設計上限，環比 6 月末，廣州港散銷價格緊跟國內北方調價而下調 20 元/噸，但交投依然冷清。②進口煤方面，持續下跌的國內煤價加重了進口煤商的觀望情緒，預計 7 月份華南四省共進口 1060 萬噸煤炭，環比 6 月減少 50 萬噸，降幅 4.7%。③航運價格方面，北方港到南方港的運費以及進口煤船運費已經連續下滑數月，5 萬-6 萬噸級別國內南北航線煤船運費在上月跌至 26 元/噸，7 月有所回升，但仍未突破 30 元每噸關口，整體運費處于近五年來最低水平。

綜上所言，2014 年三季度華南地區氣候反常，降水比往年更為充足，西電東送“兩渡”工程相繼投產，嚴重影響廣東地區的火電出力，導致了煤炭市場“旺季不旺”現象出現。預計8月華南煤炭市場將持續低迷，但居民用電負荷會再創新高，持續下降的用戶庫存有望得到一輪補充，有望為消極的市場氣氛帶來一些緩解。

Reservoir Protection Drilling Fluid Technology for North 2 Well in Longfengshan Structural Belt

ZHANG Tian-xiao，GE Chun-mei，WANG Xue
（Sinopec Northeast Petroleum Bureau, Jilin Changchun 130062，China）

North 2 well is the second well in Longfengshan structural belt, and is the first well whose depth is more than 4 000 m. So this well drilling is difficult because of lacks of drilling well data, high drilling risk, and difficult drilling fluid maintenance process. The second open hole is 3 571 m, according to the North 1 well drilling data, the well may appear high clay mineral content, sand shale different thickness interbedding, difficult borehole wall stability control; Reservoir interval has the risk of lost circulation, reservoir protection is difficult. In view of above situation, the well drilling fluid system with strong inhibition and plugging should be used to control the clay hydration expansion and carry out quick effective plugging measure.

Plugging technology; Reservoir protection; Longfengshan structural belt

TE 357

： A文獻標識碼： 1671-0460（2014）07-1345-03

2014-07-01

張天笑（1985-），男，吉林長春人，助理工程師，碩士學位，2011 年畢業于中國地質大學（北京）鉆井工程，研究方向：從事鉆井液工藝技術研究。E-mail：firestonelakers@sohu.com。