方4井鉆井液技術(shù)的應(yīng)用及效果

劉孝雪(中原石油工程有限公司鉆井一公司， 河南 濮陽 457300)

方4井鉆井液技術(shù)的應(yīng)用及效果

劉孝雪(中原石油工程有限公司鉆井一公司， 河南 濮陽 457300)

方4井是部署在東濮凹陷西南洼方里集斷鼻構(gòu)造位置上一口評價(jià)井，由鉆井一公司70132ZY隊(duì)承鉆，設(shè)計(jì)井深4400m，完鉆井深4480m。針對鄰井東營組易出現(xiàn)掉塊、三開裸眼段長、下部井溫高達(dá)120℃以上、完井周期長等技術(shù)難題，通過優(yōu)選鉆井液體系與合理控制抑制劑的用量、三開2200m以后采用聚磺鉆井液體系等一系列措施增強(qiáng)了鉆井液的抑制性、抗溫能力，解決了井下易出現(xiàn)的復(fù)雜情況。通過調(diào)整鉆井液性能，對鉆頭起到了充分的潤滑、保護(hù)的作用，延長了鉆頭的使用壽命，單只鉆頭一次入井進(jìn)尺1934.44米，創(chuàng)本區(qū)塊新記錄；抑制井壁泥頁巖水化膨脹，井徑擴(kuò)大率小，全井無安全事故[1]。

方4井；鉆井液體系；抑制；抗溫；井徑擴(kuò)大率

方4井是中原油田分公司油氣勘探管理部部署在東濮凹陷西南洼方里集斷鼻構(gòu)造位置上一口評價(jià)井，井型為直井。地理位于河南省長垣縣方里集鄉(xiāng)，構(gòu)造位置是東濮凹陷西南洼方里集斷鼻構(gòu)造。鉆探目的：①為了評價(jià)方里集構(gòu)造沙三上～沙三中段含油氣情況及儲層展布；②為方里集地區(qū)儲量計(jì)算提供資料。鉆遇地層依次為平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙一段、沙二段上、沙二段下、沙三段上、沙三段中。

1 鉆井液技術(shù)難點(diǎn)

1.1 政一開

主要鉆遇平原組，其巖性為砂泥巖段，成巖性較差。主要技術(shù)難點(diǎn)有：①井眼較大，上部地層松軟，鉆時(shí)快，易垮塌；②地層成巖性較差，膠結(jié)疏松，發(fā)生漏失可能性較大。

1.2 區(qū)域二開

主要鉆遇地層為明化鎮(zhèn)組、館陶組。主要技術(shù)難點(diǎn)有：(1)泥巖地層易吸水膨脹，造成地層縮徑；(2)砂巖地層結(jié)構(gòu)松散，易坍塌。

1.3 三開

鉆遇地層主要為東營組、沙河街組。主要技術(shù)難點(diǎn)有：①東營組井壁不穩(wěn)定，易出現(xiàn)掉塊，形成糖葫蘆井眼；②三開周期長，鉆井液浸泡時(shí)間長，容易出現(xiàn)井壁坍塌等復(fù)雜；③下部地層井溫較高，達(dá)120℃以上，鉆井液具有良好的抗溫性能。

2 技術(shù)對策

2.1 鉆井液體系的優(yōu)選與配方

針對鄰井施工過程中將遇到的難點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了鉆井液體系選擇、處理劑配伍性的優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，最終確定了各段鉆井液的體系及配方。

(1)一開井段：0～319.11m;鉆井液體系：清水

(2)二開井段：319.11～2200m;①鉆井液體系：低固相聚合物鉆井液;②基本配方：清水＋0.1%NaOH＋0.3～0.5%HP+0.5%PL+0.05%Na2CO3＋0.5%NH4-HPAN

（3）三開井段：A.井段：2200～2700m

①鉆井液體系：低固相聚合物鉆井液;②基本配方：清水＋0.1%NaOH＋0.3～0.5%HP＋0.5%NH4-HPAN＋0.5% COP-LFL＋0.5%PL＋0.5%Lv-CMC+0.05%Na2CO3

B.井段2700～4400m

①鉆井液體系：鉀鹽聚磺鉆井液;②基本配方：30%～50%老漿＋70～50%復(fù)合膠液(清水＋0.3%NaOH＋0.3%HP＋0.5%PL＋1%PAMS-150＋1%Lv-CMC＋1%CFL＋3%SMP-1＋5%有機(jī)硅防塌劑＋5%QS-2＋6%KCl＋+0.05%Na2CO3)

2.2 鉆井液具體維護(hù)與處理措施

一開井段(0-319.11m)：

①鉆進(jìn)時(shí)開啟四級固控清除有害固相；②鉆至設(shè)計(jì)井深后充分循環(huán)洗井，井眼循環(huán)干凈，起鉆前打入20m3高粘度鉆井液墊底，確保下套管、固井順利。

二開井段(319.11-2200m)：

①固控設(shè)備使用率100%，勤掏循環(huán)罐，嚴(yán)格控制鉆井液中的固相含量；②合理搭配大小分子聚合物，維護(hù)鉆井液性能穩(wěn)定；③鉆至設(shè)計(jì)井深后，充分循環(huán)清砂,然后打入20m3高粘度鉆井液墊底，確保電測、下套管順利。

三開井段(2200-4480m)：

A.2200～2690m井段：①鉆進(jìn)過程中四級固控設(shè)備使用率100%，勤放錐形罐，嚴(yán)格控制鉆井液中的固相含量；②合理搭配大、小分子聚合物，以細(xì)水長流方式維護(hù)鉆井液性能，使鉆井液具有較好的流變性能；③進(jìn)入東營組前加入降濾失劑控制中壓失水不大于4ml，防止東營組地層泥巖縮徑和坍塌。

B.2690m～4480m井段：①清理泥漿罐，按配方配制復(fù)合膠液，與預(yù)留老漿混合均勻，調(diào)整鉆井液性能符合設(shè)計(jì)要求；②提前加入防塌及封堵材料，做好防塌、防漏工作。③及時(shí)補(bǔ)充KCl，保持K+含量不低于20000mg/L；④用細(xì)水長流方式進(jìn)行維護(hù)，確保鉆井液性能穩(wěn)定；⑤合理使用四級固控設(shè)備，每班檢測含砂量，根據(jù)檢測結(jié)果合理使用離心機(jī)，保持較低低密度固相含量；⑥進(jìn)入油氣層前加油保劑時(shí)，先做與井漿的配伍性實(shí)驗(yàn)，防止加入后鉆井液性能發(fā)生大幅度變化；⑦鉆至設(shè)計(jì)井深后，充分循環(huán)清砂，打入封閉液封裸眼井段，保證完井作業(yè)順利。

3 結(jié)論與認(rèn)識

①三開使用聚磺鉀鹽鉆井液性能穩(wěn)定，抑制性好，防塌效果好，井徑規(guī)則，井徑擴(kuò)大率小，鉆進(jìn)過程中井下安全，電測順利；②使用好四級固控設(shè)備，及時(shí)清除有害固相，凈化鉆井液，保持性能穩(wěn)定；③處理鉆井液要勤做小型實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)指導(dǎo)現(xiàn)場操作，避免在工作中靠經(jīng)驗(yàn)主義處理鉆井液。

[1]李鑫，李艷鋒.淺談方4井鉆井技術(shù)[J].工業(yè)，2016,(1)：142-143.

劉孝雪，男，2012年畢業(yè)于重慶科技學(xué)院應(yīng)用化學(xué)專業(yè)，助理工程師。