鉆井液段塞技術在渤海油氣田的應用

馬春亮 劉海麗 郭海峰 錢養初（中海油服油田服務股份有限公司油化事業部 天津 塘沽 300452）

鉆井液段塞可分為稠塞、稀塞、重塞三類，下面將結合工程情況介紹幾種常用段塞在渤海灣的應用情況。

一、稠塞

一般來說稠塞就是高粘高切的鉆井液。在渤海灣其應用與作用主要有以下幾個方面：

1.完鉆長起鉆前封閉局部裸眼段

對裸眼存在易垮塌巖性的井，起鉆前在井底墊入150-200m稠塞，調整該稠塞粘度較井漿高30-50秒，可以防止鉆屑和井壁塌塊下沉堆積并有效避免井底沉砂過多影響測井作業，同時保證套管下到預定深度。

在稠塞中提高潤滑劑、防塌抑制劑和封堵材料的加量，又可以同時起到穩定井壁，防卡、防塌、防漏的作用。

2.循環鉆進中泵入稠塞

循環鉆進過程中，注入稠段塞，可以大大提高鉆井液懸浮攜帶鉆屑能力，把滯留在井內的較大塌塊和粘軟泥巖鉆屑團塊帶出井筒，從而起到清潔井眼的作用，該段塞粘度可以配置到180秒以上以保證將較大的塌塊攜帶出來。

應用此種方法能判斷正在使用的泥漿性能是否能滿足正常的攜砂要求，還可以判斷是否有大肚子井段的存在。

3.垮塌井段注入稠段塞

在垮塌井段（大肚子井眼處）注入懸空稠段塞，并在其中加大防塌劑、封堵劑材料的加量可以穩定井壁和防止鉆屑塌塊聚集形成砂橋。

各種稠塞配置要求：有足夠的結構強度，同時具有可泵性。段塞的配置量要靈活掌握，封閉井底段塞一般控制150-200m；懸空段塞應覆蓋要封閉井段上下50m為宜；循環段塞應根據循環井深，井塌的嚴重程度，塌塊的大小來確定，更重要的是要觀察稠塞返出地面時的攜砂效果來制定下一步作業方案，有時要重復多次用稠塞掃井，必要時稠塞稀塞并用，稀塞在前稠塞在后，清掃攜砂效果更好。

二、稀塞

1.稀塞的種類：（1）清水。（2）清水+燒堿+清洗劑。（3）清水+燒堿+降粘降失水劑。（4）清水+燒堿+降粘降失水劑+KCl。

2.稀塞的作用原理：（1）紊流形態增強攪動和沖洗作用。（2）對地層鉆屑有水化分散和滲透作用。（3）可以削弱、消除環空堵塞強度，穿透堵塞壁壘打通循環通道。

3.稀塞的功能：

（1）解除泥包

在鉆頭發生泥包時扭矩明顯減小，甚至沒有扭矩，沒有進尺，泵壓升高，尤其鉆頭接觸井底時泵壓升高明顯，甚至憋泵；鉆具鉆鋌扶正器泥包，會使環空受阻，泵壓升高，扭矩增大。

環空堵塞和鉆頭泥包基本都是因為鉆頭附近和環空有鉆屑等聚集形成的泥團包住了鉆頭或者扶正器造成，這種情況下，尤其是鉆頭鉆鋌剛剛有泥包征兆時，及時泵入稀塞，在稀塞要出鉆頭時，將鉆頭提離井底到合適的位置，用高轉速，大排量沖洗鉆頭，利用低粘度稀塞對鉆頭和扶正器進行紊流沖刷，可以沖刷掉鉆頭和扶正器上的泥團，從而起到打通環空和解除鉆頭泥包的作用。

（2）消除鉆具阻卡、環空憋壓現象

在鉆速過快，鉆屑大量聚集在環空使環空通道受阻，造成憋泵、憋扭矩甚至鉆具遇卡時，及時泵入稀塞常常可使鉆具解卡，環空受阻憋泵現象得到緩解。

（3）破壞巖屑床

在大斜度井中，鉆速較快時會經常因為大量鉆屑聚集形成巖屑床造成憋泵遇卡，利用稀塞及時進行沖洗，破壞巖屑床，配合稠塞及時進行攜帶，常常能及時解決該問題。

4.注意事項：稀塞的運用局限于上部井段和井壁穩定的地層中使用；深部地層謹慎使用（使用時保證稀塞自身低失水、強抑制、合適的密度）；易垮易漏的地層禁止使用。

三、重塞

重塞是密度高于循環鉆井液的鉆井液。其作用主要包括：（1）增加靜液注壓力，克服地層孔隙壓力，防止地層流體侵入井內造成井涌、井噴。（2）克服地層坍塌壓力，穩定井壁，防止井垮。（3）起鉆時補上鉆進時的循環壓耗，減輕起鉆時的抽吸作用，達到防噴防塌的目的。（4）起鉆時鉆桿內打入重塞保持起鉆卸扣時不噴泥漿，提高起鉆時效。

此外，在渤海灣海上作業中，采用纖維狀、粒狀、片狀等各種不同粒徑和形狀的堵漏材料按一定的比例混合配制而成，用來防漏、堵漏和提高易漏地層的承壓能力[1，2]的堵漏段塞；對地層微裂縫、孔隙較發育的高滲沙層和水敏性地層具有強封堵功能，對易剝落，易垮的泥頁巖地層具有極強的防垮功能的防塌防卡段塞；用來解決卡鉆事故而配置的解卡段塞等均有廣泛的使用。

綜上，防止井下復雜情況和解決井下復雜情況都離不開鉆井液段塞技術。各種段塞技術在應用的過程中都有很多需要注意的地方和關鍵的技術措施，需要在工作中不斷的摸索與完善。

四、結論

1.使用稠塞時，一定要觀察到稠塞返出井口。如果稠塞返出并攜帶出很多塌塊、鉆屑表明井下有井跨、大肚子井眼或大量塌塊滯留在井內。這時要重復上述作業，直到稠塞返出沒有塌塊鉆屑或明顯減少為止。稠塞在現場可以回收重復利用。

2.堵漏段塞至少要覆蓋漏點200m以上，具體量要視情況而定，堵漏段塞頂替到位后，要起鉆至段塞頂部憋壓擠注，直到地層承壓能達到預定的壓力才算堵漏成功，憋壓擠注時最好使用固井泵，不建議直接用泥漿泵。

【1】徐同臺,劉玉杰,申威等鉆井工程防漏堵漏技術 石油工業出版社，2000年6月.

【2】鄢捷年鉆井液工藝學 中國石油大學出版社 2000.

【3】梁大川,蒲曉林,徐興華煤巖坍塌的特殊性及鉆井液對策西南石油學院學報，2002，24（6）.