冀東NP3-35井井壁穩定預防與處理技術

張世國（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽 457001）

冀東NP3-35井是部署于黃驊坳陷南堡凹陷南堡3號構造南堡3-80斷塊東高點的一口五段制定向井，完鉆井深4464m，目的層位：東三、沙一。井身結構：φ339.7mm*320m+φ 244.5mm*3150m+φ139.7mm*4461m。主要鉆遇地層：明化鎮、館陶、東一、東二、東三和沙一層位。因地層的復雜性，鉆井過程中主要面臨的是玄武巖的井壁坍塌、砂巖的井眼漏失和泥巖的井壁坍塌等井壁穩定問題，通過有針對性的采取預防與處理技術，有效解決了井壁穩定問題，館陶玄武巖和東二段井壁坍塌得到有效抑制，發生的五次砂巖地層滲透性漏失也得到有效解決，確保了安全高效鉆井，井身質量和固井質量均合格。

1 井壁穩定技術難點分析

1.1 館陶組地層2600m至2910m井段含發育的玄武巖和底礫層。玄武巖膠結性差，鉆井過程中因鉆井液濾液的進入，易發生井壁坍塌。底礫層研磨性強，鉆頭、鉆具磨損嚴重。

1.2 東二段至沙一地層砂巖發育，地層含有多套高滲透性漏層。砂巖砂層的孔隙度大、滲透率高，鉆井過程中易發生程度不同的滲透性漏失。

1.3 東二段上部3220m至3610m井段富含泥巖，泥質含量高。鉆井過程中因鉆井液濾液的進入，導致粘土的水化分散膨脹，易發生周期性井壁坍塌，鄰井在該井段多次出現井壁坍塌，甚至填井，嚴重影響安全鉆井。

2 井壁穩定預防與處理技術的應用

2.1 玄武巖井壁坍塌的預防與處理

2.1.1 快速

優選鉆頭，優化鉆井參數，提高機械鉆速，盡可能快速穿越館陶組地層2600m至2910m井段的玄武巖，減少鉆井液對玄武巖的浸泡時間，降低坍塌的幾率。

2.1.2 平衡

進入玄武巖前，鉆井液密度提高至1.18g/cm3以上，保持對玄武巖地層的正壓差，同時控制鉆井液的濾失量在5ml以內，控制鉆井液濾液的進入量，減少濾液對玄武巖膠結物的水化程度。

2.1.3 懸浮

保持較高的粘度和切力，減少對玄武巖井段的沖刷，提高鉆井液的懸浮能力，及時攜帶坍塌物，保持井眼清潔。

2.1.4 封堵

穿玄武巖前加入超細目碳酸鈣、石墨粉等封堵材料，封堵玄武巖的微裂縫，提高玄武巖的抗塌能力。

2.2 砂巖地層的井漏預防與處理

（1）鉆井中需提密度時，先加入磺化瀝青、超細碳酸鈣和單封等封堵材料，提高地層承壓能力。

（2）進入易漏層前，起鉆，換鉆具，甩掉多余的扶正器、井下馬達和MWD等儀器，加大水眼。待全部鉆穿易漏層后，起鉆，換正常定向儀器，正常鉆進。

（3）鉆進中兼顧鉆進速度和井眼內巖屑當量濃度的關系，大排量洗井，短起下作業，減少環空砂橋的形成；控制易漏井段的下鉆速度；若井眼靜止時間長，下鉆時應分段循環，下鉆到底后，小排量頂通，待正常后再逐漸加大排量。

（4）發生漏速在5m3/h以內的井漏時，靜止或采取1.5%單封＋1.5%超低滲處理劑+2-3%超細碳酸鈣的隨鉆堵漏工藝；發生漏速超過5m3/h的井漏時，立即停鉆，進行專項堵漏，可采用第一方案：3-6%膨潤土+0.3%NaCO3+0.3%NaOH+6%蚌殼渣+6%核桃殼＋3%石棉絨＋10%DSR，或采用第二方案：水+3-4%APGEL-1凝膠堵漏劑+5-8%復合堵漏劑。

2.3 泥巖井壁坍塌的預防與處理

（1）鉆井液密度提高至設計上限。做好隨鉆壓力監測，根據壓力預測和井口返出巖屑的形狀及時調整鉆井液密度，保持對泥巖的正壓差。

（2）鉆遇泥巖前，加入0.5%聚胺、7%KCL等泥巖抑制劑，降低泥巖水化程度。

（3）鉆遇泥巖前，加入乳化石蠟、石墨、聚合醇及超細目碳酸鈣等封堵材料，封堵深部地層泥頁巖微裂縫。

3 結語

（1）通過鉆井實踐，形成了一套比較完整的解決該區域玄武巖井塌、泥巖井塌和砂巖井漏的技術對策，為今后鉆井提供了技術借鑒。

（2）聚胺作為強抑制劑，在抑制泥巖的水化分散膨脹上具有獨特的效果，值得推廣應用

（3）鉆井的精細化操作和鉆井液技術的提前實施是預防井眼漏失和井壁坍塌的關鍵。

[1]何振奎.頁巖水平井斜井段強抑制強封堵水基鉆井液技術[J].鉆井液與完井液，2013(2).

[2]王希勇，蔣文震，楊昌學.川東北井井漏現狀及井漏處理對策研究[J].鉆采工藝，2007(02).

[3]林英松，蔣金寶，秦濤.井漏處理技術的研究與開展[J].斷塊油氣田，2005(02).