大位移水平井鉆井液技術在營11-平6井的應用

向剛(勝利石油管理局黃河鉆井五公司 山東東營 257000)

一、鉆井液技術難點

1.井眼清潔及摩阻扭矩控制

根據(jù)該井的直-增-穩(wěn)-增-穩(wěn)-增-平軌道設計，如何避免或減輕巖屑床的形成，將摩阻扭矩控制在合理范圍內(nèi)，保障鉆具及井下安全是首要任務。

2.密度及劣質(zhì)固相控制

大位移井中鉆屑攜帶效率低，上行時間長，易水化分散。同時，在環(huán)空內(nèi)反復研磨，惰性固相顆粒變細增加了鉆井液密度，而密度低的泥巖經(jīng)研磨粒徑變小，更易水化分散，增加了清除難度，直接影響鉆井液性能。

3.井壁穩(wěn)定

勝利油田沙三中以下泥巖地層，層理較發(fā)育，引起地層垮塌主要原因是由于鉆井液及濾液沿層理和微裂縫滲入地層內(nèi)部，引起泥巖的裂解，導致剝落坍塌以及密度不能平衡地層坍塌應力造成的。因此，鉆井液處理應從加強對泥巖裂縫進行封堵，減少濾液向地層的侵入著手，同時采用合理的密度和較強的抑制能力，對易破碎地層，采用合理的流型和流變性能成為防塌的重要手段。在工程上，控制起下鉆速度和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速，減輕鉆具對井壁的碰撞。

二、鉆井液技術對策

1.保證井眼清潔的技術對策

（1）上部技套鉆進時，調(diào)整鉆井液流變參數(shù)，維持適當?shù)偷恼扯龋?5～50 s），切力（2～3/4～7 Pa），保持φ3在3左右；水平段鉆進時，調(diào)整鉆井液流變參數(shù)，維持粘度（45～55s），切力（3～4/6～10 Pa），保持φ3在6左右，防止鉆井液粘滯性過強，粘附井壁，提高鉆井液沖刷井壁的能力。

（2）沙三以上地層相對穩(wěn)定，采用2 m3/mi n的大排量鉆進，環(huán)空返速≥1.2 m/s，攜巖效率低，起鉆前充分循環(huán)。

（3）盡量以旋轉(zhuǎn)鉆進的方式，提高鉆屑攜帶效率，采取鉆一根劃一根的措施，避免巖屑床形成。

2.控制鉆具摩阻與扭矩的技術對策

（1）保持井眼軌跡圓滑。

（2）保持鉆井液良好的清潔井眼的能力，使用固控設備清除劣質(zhì)固相，將黏土含量、濾失量控制在合理范圍內(nèi)，提高泥餅質(zhì)量。

（3）保證潤滑劑含量，加入原油8%左右，依井下摩阻扭矩實際，可配合加入1.5%石墨類固體潤滑劑。

3.密度及劣質(zhì)固相控制

本井區(qū)沙河街組地層砂泥巖互可鉆性好，機械鉆速高，鉆屑量大，用PD C鉆頭鉆屑細，大位移井鉆屑攜帶效率低且反復研磨，為克服不利因素，采取以下對策：

（1）使用鋁胺高性能鉆井液，抑制鉆屑的分散，保持其完整，利于固控設備清除。

（2）強化三級固控設備的使用，使用細目振動篩，除砂器100%利用率，配合使用離心機清除被磨細的固相顆粒。

4.保持井壁穩(wěn)定的技術對策

（1）鉆井液體系選擇

鋁胺高性能鉆井液是以有機胺處理劑胺基聚醇和鋁基聚合物為主處理劑的鉆井液體系，胺基聚醇有粘土晶格固定作用，鋁基聚合物有井壁固化作用，該鉆井液體系抑制能力強，有利于井壁穩(wěn)定、防止鉆頭泥包和提高機械鉆速，并可提高鉆井液的抗污染能力及穩(wěn)定性。

（2）保持井壁穩(wěn)定的其它措施

增強鉆井液的剪切稀釋性，嚴格控制起下鉆、開泵等速度，避免壓力激動引發(fā)井壁失穩(wěn)也非常重要。

三、現(xiàn)場維護處理

1.一開井段（0～161m）

一開清水鉆進，利用地層粘土自然造漿，提高粘度和切力。排量30 l/s開鉆，100米后逐步提高排量至55l/s以上，鉆完進尺短起下后充分循環(huán)將巖屑循環(huán)干凈，提高粘度至40～45S，確保下套管和固井的順利施工。

2.二開井段（161～3002m）

東營組以上地層成巖性差，造漿能力強，可鉆性好。重點是做到井眼暢通并適當控制井徑；東營組以下地層泥巖易水化、剝落坍塌，重點是做到井壁穩(wěn)定且清潔。

（1）直井段（161～2287 m）

使用一開鉆井液開鉆，大循環(huán)部分用0.3%的PA M膠液控制鉆井液全絮凝，小循環(huán)后使用三級固控設備控制固相，使粘度保持在30～32 s之間，鉆至東營組底部井深1700 m，粘度逐步升至35s，之后定性處理鉆井液，加入NH4-H PA N、FB J-2調(diào)節(jié)流型將濾失量控制在8 ml以內(nèi)，改善泥餅質(zhì)量。

（2）斜井段（2287～3002 m）

進入沙河街地層后，加入K FT將濾失量降到5ml以內(nèi)，利用FF-3和D LP-1增強井壁的穩(wěn)定性。合理控制流變參數(shù)，初切在3～6 Pa，同時保證泵排量在50～55l/s，配合短起下等作業(yè)保證井眼清潔暢通。

3.三開井段（3002～3959m）

本井井眼清潔、摩阻控制、固相控制、井壁穩(wěn)定等難點都出現(xiàn)在三開井段。根據(jù)室內(nèi)試驗確定的鉆井液配方，開鉆前在技套內(nèi)調(diào)整鉆井液，將黏土含量控制在60～70 g/l，加入0.5%A P-1增強鉆井液抑制能力，加入5-6%原油提高潤滑性，泥餅粘附系數(shù)保持在0.01～0.03之間。進入沙三段，逐步補充K FT、SM P-Ⅱ及原油,降低濾失量，改善泥餅質(zhì)量。

四、施工效果

本井完鉆井深3959 m，斜井段長1672 m，最大井斜91.33°，水平位移1180.21m。鉆井期間未出現(xiàn)任何復雜情況，施工順利，創(chuàng)出同類型井地區(qū)高指標。

結(jié)論和認識

1.使用抑制型強封堵鉆井液體系，調(diào)整流變參數(shù)，高效率固控設備，合理工程措施等手段，可以解決大位移井的井眼清潔問題。

2.鋁胺高性能鉆井液抑制能力強，并兼有化學固壁及物理封堵等多重防塌作用，配合一定量的瀝青類、樹脂類、K FT類處理劑，及適當?shù)你@井液密度，可解決大位移條件下沙河街組泥頁巖垮塌問題及井眼清潔問題。

3.黃原膠在水平段，提高鉆井液剪切稀釋性，是其它處理劑無可比擬的。