鹽22—斜104井鉆井技術

耿會乾

摘 要：鹽22-斜104井是勝利油區鹽22區塊設計施工的一口生產井，設計井深4134米，實際井深4127米，造斜點深2771m，最大井斜29.5°，水平位移552.49m。該井直-增-穩-降-直五段制井身軌跡，二開井身結構。該井裸眼段長，井眼清潔、井壁穩定、摩阻扭矩控制等問題突出。通過采用復合鹽水鉆井液體系施工，利用該體系活度平衡、強抑制、不分散、高清潔、強封堵的特性有效解決硬脆性泥巖地層的水化垮塌，井眼清潔，鉆頭鉆具泥包等問題，減少井下故障復雜幾率，提高電測成功率。通過合理調整鉆井液流變參數及采取短起下鉆及機械修壁等措施將摩阻扭矩控制在正常范圍內，保證了井下安全，完井作業順利。

關鍵詞：長裸眼；井眼清潔；井壁穩定；復合鹽水鉆井液

1地質概況

鹽22區塊鹽家礫巖油藏構造處于濟陽坳陷東營凹陷北部陡坡帶東段，鹽家和永安兩個鼻狀構造之間，呈北高南低的單斜構造。該區塊油層埋藏深，開發難度大，主力含油層系為沙四上純上亞段，儲層段砂礫巖體厚度大，油藏類型為低孔特低滲油藏。該區塊鉆遇新生界第四系平原組地層疏松成巖性較差，極不穩定，很容易坍塌。新近系明化鎮組和館陶組以及古近系東營組地層泥巖地層蒙脫石含量高，造漿能力強，易縮徑；砂巖地層疏松，易垮塌，導致嚴重擴徑。沙一段和沙二段地層泥巖為主，泥巖與砂巖不等厚互層，粘土礦物以伊蒙混層和伊利石為主，地層較穩定，泥巖地層易水花垮塌。沙三段地層泥巖主要是灰質泥巖、油泥巖、油頁巖，以伊利石為主，層理微裂縫發育，易發生硬脆性的崩坍掉塊；沙三上、沙三中地層有大段塊狀砂，承壓能力低，易發生滲漏。沙四段純上亞地層砂礫巖為主，亦是該區塊的主要儲層，該段地層巖性硬，研磨性極強。

2技術難點

（1）摩阻扭矩控制：因儲層改造，軌道設計為直-增-穩-降-直，施工過程中鉆具在增斜，降斜井段緊貼井壁，摩阻增大，扭矩增大，控制合理的摩阻扭矩，是保障鉆具及井下安全是首要任務。

（2）井眼清潔：由于明化鎮組、館陶組地層巖性為易吸水膨脹分散性水敏性泥巖地層，在長時間長裸眼井段施工過程中極易吸水膨脹縮徑，鉆屑易粘糊井眼，鉆頭鉆具易泥包。保持井眼清潔是施工順利的基本保障。

（3）井壁穩定：沙三中下段、沙四段泥巖易水化垮塌，造成坍塌卡鉆和埋鉆具情況；進入砂礫巖主體前，泥巖、砂礫巖等不同巖性交互，在鉆井施工過程中易形成“鋸齒”形井眼，保持井壁穩定至關重要。

3技術對策

3.1摩阻扭矩控制措施

（1）定向鉆井過程中，優化定向參數，保持井眼軌跡圓滑。

（2）加強三級固控設備的管理使用，有效清除鉆井液中的劣質固相，同時配合使用性能良好的油基潤滑劑和固體潤滑劑以降低鉆井液摩擦系數，從而降低鉆井過程的摩阻，達到順利施工的目的。

3.2井眼清潔措施

（1） 為控制地層造漿，根據本井地層深度分布，二開至館陶組（約1200米）使用高鈣鉆井液體系，利用氯化鈣的強抑制作用，使鉆井液保持低粘、低切、低固相，既保持了較高的鉆進速度，同時使上部易造漿地層保持適度的井徑擴大率，為下部長裸眼段施工打好基礎。

（2）下部地層施工采用復合鹽水鉆井液體系，利用其強抑制、不分散和高清潔的特性，以實現長裸眼井段的高清潔性施工，同時可以杜絕鉆頭鉆具泥包現象，減緩“托壓”。

（3） 鉆井液處理劑的加入，盡量通過剪切罐配置成膠液跟入，防止固體處理劑直接加入鉆井液，水化溶解不徹底，形成團狀黏糊井壁導致井眼不清潔。

（4）通過鉆井工程技術措施，保證鉆井液環空返速在0.9～1.2m/s范圍，同時增加旋轉鉆進的時間和鉆具轉速、及時進行短程起下鉆等措施預防鉆屑粘附井眼。

3.3井壁穩定措施

（1）采用合理的鉆井液密度

通過合適的鉆井液密度以平衡地層坍塌壓力，防止地層應力作用使井壁坍塌掉塊。

（2）選用復合鹽水鉆井液體系

通過復合鹽水鉆井液體系（選用氯化鉀和氯化鈉）的強抑制、不分散、強封堵的特性防止地層水化垮塌，達到井壁穩定的目的。同時該體系抗污染能力強，性能較穩定，易維護。

通過K+的晶格固定作用，起到抑制頁巖滲透水化的作用；氯化鈉的加入，通過壓縮頁巖表面擴散雙電層的厚度，減小ξ電位，起到穩定頁巖的作用；胺基聚醇通過其獨特的分子結構，能很好地鑲嵌在粘土層間，并使粘土晶層緊密結合在一起，從而降低粘土吸收水分的作用，減少水化分散，同時還能通過吸附作用，在鉆具表面形成疏水的油膜，有效控制鉆頭泥包；通過聚醚多元醇的強抑制性降低粘土的水化膨脹和分散，利用其濁點效應，有效封堵井壁微裂縫；通過低粘CMC，磺酸鹽共聚物，褐煤樹脂等控制鉆井液的濾失量，減少濾液進入地層；通過超細碳酸鈣封堵作用，封堵微裂縫，同時有利于后期的酸化作業，保護產層。通過各處理劑的復合作用，該體系能很好的穩定井壁，滿足施工的需要。

（3）采用合理的工程措施

下鉆作業嚴格控制下方速度，開泵不能過快，避免激動壓力變化過大引發井壁失穩；起鉆作業控制起鉆速度，防止過高的抽吸壓力導致井塌；起下鉆及時灌注鉆井液，保持井底壓力穩定，防止液面虧空導致井底壓力降低，發生井壁坍塌；控制合理的轉盤轉速，防止鉆具劇烈碰撞井壁，導致井塌。

4結論和認識

（1）通過一系列施工措施，鹽22-斜104井施工過程中成功的解決了井眼清潔、摩阻扭矩控制、井壁穩定以及性能維護等技術難點，全井施工過程順利，未出現任何復雜情況，電測作業及下套管作業順利完成。

（2）驗證了復合鹽水鉆井液體系在保證井壁穩定、井眼清潔、井徑規則、提高完鉆電測成功率，減少鉆屑及廢棄物的排放等方面存在優勢，為復合鹽水鉆井液體系的推廣應用提供了現場依據。

參考文獻：

[1] 劉同富等勝利油田沙河街組及以下地層井壁穩定技術.鉆井液與完井液，2003.05

[2] 裴建忠，王樹永.勝利油田鉆井液工藝技術[M].中國石油大學出版社，2009.10