淺談堡子灣區塊安全快速鉆井液技術

于 勇，葛建中，袁立志

（川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司，陜西 西安 710018）

1 技術要點

洛河組是工程上進行軌跡控制的重要滑動井段，滑動效率的高低是影響機械鉆速的關鍵因素；堡子灣區塊直羅組上部泥頁巖極易吸水膨脹垮塌，形成大肚子，造攜砂困難，是形成巖屑床的主要井段，也是電測遇阻的重要井段；直羅組浸泡時間是決定直羅組坍塌程度的關鍵因素之一，所以在全井施工中需盡力縮短浸泡時間；深井段滑動對泥漿性能提出了更好的要求，滑動效果差可直接導致無效施工甚至起鉆倒換鉆具組合，增長了直羅浸泡時間和鉆井周期，加大了井下風險；泥漿預轉后體系固相含量身高，鉆速減慢，且容易形成虛泥餅，造成粘吸卡鉆；完井泥漿體系性能是確保電測成功的重要環節，處理上需兼顧良好的攜砂性，潤滑性和防塌抑制性。

2 技術措施

①凈化和井筒干凈是滑動高效的關鍵因素，在日常維護中及時觀察泥漿量和凈化效果，保持充足的泥漿量，提前配制稠漿清掃井底，保證井眼清潔，配合工程滑動施工。②直羅組的鉆井液維護上，可在預化灌配制高濃度的防塌鉆井液，一次性注入，既增強了防塌效果，又可清掃井底沉砂。③滑動時可提前加入BLC-1，確保滑動開始時井壁良好的潤滑性，同時在滑動過程中，定期加入BLC-1，降低鉆具與井壁的摩阻，提高滑動效率。④ 加強和工程上進行交流和溝通，盡量避免在直羅組上部極易坍塌泥頁巖層進行滑動施工，防止對該層位易剝落坍塌泥頁巖長時間沖刷，從而形成大肚子，造成電測遇阻。⑤深井段滑動施工可配制高黏高切CMP稠漿提前清掃井筒，同時加大BLC-1用量，提高潤滑性，避免造成滑動效果差，如有需要，可加入適量PAM、K-PAM和ZNP-1，以維護泥漿性能和清掃井筒細小巖屑。⑥為保持預轉后泥漿體系良好性能，預轉泥漿時地面保持泥漿量在180方左右，控制無用固相含量，先充分提高體系堿性，然后加入CMC形成網架結構，防止白土在泥漿池中沉淀，既破壞性能，又浪費成本。預轉化完泥漿后，粘度35-40S，密度1.03-1.04，保持良好的潤滑性和流變性，防止形成虛厚疏松的泥餅。⑦泥餅形成是需要時間和過程的，預轉時可加大FT-342的用量，確保形成薄而致密的泥餅，同時保持良好的潤滑性，控制濾失量，提高電測一次成功率。

3 現場使用

（1）地228-65井位于陜西省定邊縣姬塬鎮西掌塬村，經別為采油井，設計井深2730米，設計位移699.35米。該井為地226-65井組的第一口井，用上水池凈化泥漿，因泥漿池較小，凈化距離短，該井在洛河組滑動過程中粘阻現象明顯，需多次活動鉆具，直羅維護上，提前在安定底部提前調整泥漿性能，直羅組鉆進泥漿性能：密度 1.02；粘度31S；維護方式，根據鉆時變化調整加料量和時間，維護后上水罐泥漿粘度在38S左右，切力為0.7Pa。預轉泥漿加入白土：5T，FT-342:0.5T，CMC:0.25T，SM-1:0.2T，燒堿：0.3T，泥漿量180方，預轉后泥漿粘度41S，密度1.05，預轉前鉆時約1.5min/m,預轉后鉆時明顯減慢，約2.6min/m。該井于2011年8月22日 13：00完鉆，完鉆后先配置30方100S左右稠漿清掃井筒，循環一周后，在用30方100S左右稠漿清掃，循環兩周后起鉆,起鉆至直落底部用100S稠漿掃井，循環一周后繼續起鉆電測。在起鉆過程中，2000米（延安底層）和1820米（直羅上部）有遇阻現象。

電測下至1815米遇阻，高速下沖效果不明顯，決定起鉆通井，通井過程無遇阻現象，干通到底起鉆電測，二次電測順利。電測井徑顯示直羅上部坍塌嚴重，最大井徑為38.6mm，延安組縮徑嚴重，最小井徑20.6mm。該井下套管前提前稀釋泥漿至36S，下套管作業順利無遇阻。

（2）原因分析。① 該井上水池凈化，凈化距離短，效果差，有害固相含量高，造成洛河組滑動粘阻嚴重。②直羅維護上未及時用稠漿清掃井筒，巖屑不能及時帶出，停留在直羅上部大肚子出回旋沖刷，加劇直羅組的坍塌。③預轉后密度粘度偏高，有害固相含量高，同時FT-342加量偏少，泥漿潤滑性和流變性差，鉆時明顯減慢。④ 完井處理上掃井稠漿粘度偏低（100S），應在120S以上，且至少用100方稠漿連續掃井，才能充分清掃井筒巖屑，該井用60方稠漿分批掃井，在清漿的稀釋作用下，粘度切力進一步降低，巖屑在直羅上部形成砂橋，造成電測遇阻。⑤ 直落底部稠漿粘度偏高，且FT-342加量少，潤滑性和流變性差，引起延安組高嶺土吸水膨脹，形成虛厚疏松泥餅，導致縮頸嚴重和起鉆遇阻。

（3）地227-65井電測成功案例。地227-65井是第226-65井組的地二口井，設計井深2720米，設計位移560.23米。有了地228-65井的失敗教訓，該井使用沉砂池凈化，深井滑動加入50kgCMP提前清掃井筒，確保井筒清潔，同時加入PAM和BLC-1，增強凈化和潤滑性，配合工程滑動施工.該井在1980米時柴油機故障修理兩天，在起鉆前配30方白土稠漿清掃井筒，充分循環，同時用白土漿封閉直羅底層。泥漿預轉過程中加入FT-342 1.0T，增強泥漿體系流變性和潤滑性，預轉后泥漿體系性能：密度 1.3；粘度 38S；預轉前鉆時為1.4min/m，預轉后鉆時為1.7min/m。鉆進至2550米，方鉆桿刺漏，起鉆更換方鉆桿，與柴油機修理處理方案類似，用稠漿掃井和封閉直羅組，因等方鉆桿和更換方鉆桿共計損失失效38小時。該井于2011年9月7日凌晨1:00完鉆，完鉆后連續配制100方120S以上稠漿清掃井筒，充分循環三周，待入口和出口泥漿性能一致后起鉆，起鉆至直羅底部用70S稠漿循環一周后繼續起鉆電測，完鉆共計消耗FT-342:1.2T，白土:10T，SM-1: 0.3T，CMC:0.25T，燒堿：0.2T，循環均勻后泥漿性能：：粘度 46S 密度 1.06 失水5ml,完鉆起鉆過程中在1813米有輕微遇阻，電測一次成功，

電測井徑顯示直羅上部坍塌嚴重，最大井徑42.7mm,判斷為因修理柴油機和方鉆桿刺漏等停期間直羅組浸泡時間長導致坍塌嚴重，延長組無縮徑現象，最小井徑22.8mm。

4 認識和結論

①全井段良好的泥漿凈化工作是確保安全快速鉆進的關鍵因素之一，該地區一般采用大泥漿池循環，盡量使泥漿出口與排污泵上水處保持遠的距離，同時確保泥漿在泥漿池的凈化路線良好，保持充足的泥漿量，增強地面凈化效果，提高井下安全質量。②滑動施工效率的高低是決定快速鉆進的成敗之一，確保良好的凈化效果和井筒清潔可大大提高滑動效率，從而縮短鉆井周期，實現快速鉆進的目標。③鉆至直羅段后因設備或其他因素起鉆等停期間，起鉆前需配制白土稠漿清掃井筒，且直羅段需打稠漿封閉，減緩空井期間直羅組泥頁巖坍塌。