玉門油田鴨西區塊長裸眼鉆井液技術

段曉東，吳開均

(中石油西部鉆探國際工程公司，新疆烏魯木齊830026)

1 概況

玉門油田鴨西地區是近年來開發的重點，2011～2014年完成的6口井平均井深在4562m，三開井平均周期148.6d,二開結構井平均周期140.16d。平均鉆井液成本為460.03元/m，事故損失率為0.36%，復雜損失率為0.42%，三項指標較高，具有很大的改善空間。形成配套的鉆井液技術是降低事故復雜率和降低成本的關鍵（具體指標見表1）。

表1 2011～2014年完成井技術指標

2 區塊難點分析

（1）第四系泥巖和牛胳套—胳塘溝上部富含石膏，最高達到12%，水化導致井眼縮徑。

（2）第三系粘土礦物高40%～55%，極易水化膨脹，坍塌；定向易托壓，粘卡。

（3）柳溝莊、中溝組與下溝組交界面存在高壓鹽水層，壓力在1.45～1.60之間，位置和壓力無規律，膠結面垮塌。

（4）下溝組油層段地層壓力較低，在1.2～1.35之間，容易導致井漏。

3 鉆井液性能優化

（1）鴨西表層第四系為雜色礫石層，N2n+N1t以黃色砂泥巖為主，富含石膏，膠結差，石膏易吸水導致縮徑、井塌。室內對不同介質對該段泥巖的抑制作用進行的評價。實驗結果表明：鈣離子的濃度表層膏質泥巖的抑制性最好，濃度應控制在600mg/L左右；CHM塑性粘度及浸入半徑對于該巖屑的膨脹率無影響，表明CHM含量不是表層遇阻的主要原因。

（2）鴨西區塊二開裸眼段長達3000m，先后鉆遇第三系的牛胳套—胳塘溝組、弓形山組、白楊河組和白堊系的中溝組、下溝組等5套地層，同時地層特點和巖性各異，較長鉆井周期下的井壁穩定問題是鉆井液工作的重點和難點。

①坂含的確定。通過以往完成井鉆進情況和鉆井液流變參數實驗綜合比較，確定坂土含量控制在40～45g/L之間。

②新型處理劑JT-888的性能評價。通過進行高溫高壓失水實確定處理劑JT-888最佳使用濃度在3%～4%之間，使用溫度在120℃～150℃，封堵效果明顯；溫度超過160℃時，失水明顯上升，說明封堵性能變差。

4 防漏堵漏研究

井漏是在鉆井、固井、測試等作業中，各種工作液在壓差作用下漏入地層的現象。鴨西區塊柳溝莊位置存在高壓鹽水層，而白堊系油層壓力較低，且為多套，往往導致井漏，形成“上噴下漏”的不利局面。通過進行承壓堵漏實驗（見表2）表明：堵漏材料中的剛性材料和柔性纖維材料能進入模擬砂床孔隙之中，并在吼道處形成封堵，填充物進入砂床高度占砂床總厚度的70%。總漏失量為6.5%，壓力5MPa，穩壓10m in，效果明顯。

表2 承壓堵漏實驗

5 高壓鹽水層的控制

（1）難點：高壓鹽水層的具體位置難以確定，壓力不明；高壓鹽水對上部井壁的破壞較大，易導致井塌。

（2）對策：以預防為主；進入柳溝莊前逐步提高鉆井液密度,加入抗鹽防塌劑；錄井單根峰測定，短起下檢測后效；氯離子檢測。

（3）措施：密度由1.20g/cm3逐步提高到1.45g/cm3。HS-2含量不低于2%。JT-888含量不低于3%，提高鉆井液抗鹽污染和水浸防塌能力。

6 潤滑防卡技術研究

通過分析對比，采用陽離子聚合物（直井段）、陽離子聚磺（定向水平段）施工，并對陽離子聚磺潤滑性進行改善，能較好地滿足定向水平井不同井段、不同地層巖性對泥漿性能的要求。

6.1 潤滑劑優選

通過（表3）對潤滑劑現場使用效果和室內分析情況綜合對比，確定潤滑劑以KX-1和LRQ-1為主，可減小其他處理劑消耗。

表3 常見潤滑劑的優缺點對比

6.2 潤滑劑的配方優選

采用鴨6-3井2600m泥漿為基漿，加入3%的重晶石粉提高泥漿固相含量作為基漿，初始粘滯系數為0.1592。從實驗數據（表4）可以看出，濃度大于1%的KX-1具有明顯的潤滑效果，而1∶3的比例的KX-1LRQ-1可滿足鉆井液的潤滑要求。

7 現場應用效果分析

2016年完成4口井，完后井平均鉆井周期由原來的144.38d降至108.95d，平均減少35.43d；復雜損失率由0.42%降為0；鉆井機速由2.50m/h上升至3.45m/h。

表4 不同配方的粘滯系數對比

油層井徑擴大率由13.2%降為6.97%。具體指標如表5 所示。

表5 完成井指標統計

7 結論

（1）鉆井液鈣離子濃度的控制是該區膏質泥巖鉆進的關鍵。

（2）現場應用表明，鉆井液坂含控制在40～45g/L之間，能起到良好的封堵和攜巖的效果。

（3）隨著鉆井液封堵、抑制能力的提高，平衡地層側壓力所需的鉆井液密度明顯降低。