L101井鉆井技術實踐

時濤

摘 要：L101井是一口評價井，本井上部地層軟硬交錯，井身質量控制難度大，沙河街組地層容易剝蝕掉塊，易造成井下復雜，三開深部地層溫度高、壓力大，對鉆井液高溫穩定性、流變性要求高。在施工過程中優化施工參數和鉆井液體系有效地解決了鉆井施工中遇到的難題。

關鍵詞：鉆井液;深井;高溫;剝蝕掉塊

1 概述

L101井是一口評價井，本井設計井深4400m，完鉆井深4465m。井身結構采用三開方式。

2 施工難點及技術對策

該地區鉆井主要存在以下難點：

（1）東營組以上地層易造漿，井眼穩定性差;沙河街組泥頁巖地層容易剝蝕掉塊;沙四段存在鹽膏層，鹽膏層的溶解對鉆井液的污染嚴重，使鉆井液性能變差。

（2）二開上部地層軟硬交錯、不均質，易造成井斜，井身質量控制難度大。

（3）三開深部地層溫度高、壓力大，對鉆井液高溫穩定性、流變性要求高。

針對以上技術難點，提出如下技術對策：

（1）優選鉆具結構及鉆井參數，有效預防和控制井斜。

（2）采用合理的流變參數和排量，提高鉆井液的攜巖能力，保證井眼清潔。

（3）維護好鉆井液性能，提高鉆井液的防塌能力，造壁封堵能力和抗鹽膏污染能力，控制好鉆井液的失水，保證井眼穩定。

3 各井段施工

3.1 一開井段

一開井段主要為平原組和明化鎮組，根據本井段地層膠結疏松的特點，在鉆進中為保證井眼開直上部井段采用低鉆壓輕壓吊打。

3.2 二開井段

二開井段地層沙泥巖互層頻繁，軟硬交錯變化大，井眼軌跡控制難度大;自鉆開沙三段后，井壁掉塊嚴重，造成起下鉆遇阻，開泵困難等井下復雜情況。二開施工中，主要采用塔式鉆具組合和鐘擺鉆具組合進行井斜的預防和控制，采用高效聚磺防塌鉆井液，有效地控制了井壁掉塊，為二開井段鉆井施工提供可靠的保障。

3.3 三開井段

三開井段地層為沙三下、純上亞段、純下亞段、沙四下。地層成巖致密，研磨性強，可鉆性差，鉆時慢，并且沙四段存在鹽膏層，給鉆井安全帶來很大隱患。施工中采取塔式鉆具組合和鐘擺鉆具組合。控制好施工參數，并注意以下問題：

（1）鉆水泥塞和阻流環時要加足鉆鋌，輕壓慢轉，打開新地層3～5m后，進行地層破裂壓力試驗，為下部施工提供可靠依據。

（2）在鉆具組合中尤其是在技術套管自由段和井口附近，合理加入鉆具防磨接頭，配合固控設備嚴格控制鉆井液中劣質固相含量，做好技術套管防磨工作。

（3）加強鉆井液的維護和處理確保井壁穩定井下安全。

4 鉆井液技術

本井井下安全，鉆井液性能易控制、抗油氣及鹽膏污染能力好、高溫穩定能力強、井壁穩定兼顧成本的原則，二開及三開采用聚磺封堵防塌鉆井液體系，主要通過嚴格控制鉆井液的濾失量、加強鉆井液對井壁泥巖裂縫的封堵，達到保障井壁穩定、施工順利的目的。

4.1 二開井段

二開井段為大井徑長裸眼井段，明化鎮組地層膠結差，易造漿，因此，本井東營組以上地層主要是解決造漿地層的粘土對鉆井液的污染及快速鉆進條件下井眼的清潔問題，東營組下部、沙河街組地層多為伊利石，易剝蝕掉塊，因此，東營組下部主要是解決井壁穩定問題。

上部井段采用無固相聚合物鉆井液體系。利用PAM溶液絮凝沉淀鉆屑，利用固控設備和PAM嚴格控制鉆井液的固相含量，同時加入MMH提高鉆井液的切力，增強鉆井液攜帶和懸浮鉆屑的能力。下部井段采用聚磺防塌鉆井液體系。在沙河街組地層鉆進時注意的問題就是防塌，鉆井液的處理主要是嚴格控制濾失量特別是高溫高壓濾失量同時增強鉆井液的封堵防塌能力。鉆進時充分利用固控設備控制粘土含量。使用KFT、SKJ和SMP-2降低鉆井液失水。向鉆井液中加入封堵類防塌材料陽離子瀝青粉FF-2和聚醚多元醇防塌劑SYP-1，以增強對泥頁巖裂縫的封堵，進一步提高鉆井液防塌能力。

4.2 三開井段

本段鉆遇的地層是沙三下和沙四段，沙三下段到沙四純下亞段主要以泥巖為主，沙四下段以深灰色和灰色泥巖為主，同時夾有含膏泥巖、含鹽膏巖、鹽巖、鹽質泥巖不等互層。因此本井段鉆進時，在保證井壁穩定的基礎上，還要增強鉆井液抗鹽膏污染的能力。此外，本井段處于目的層，應該加強油氣層保護措施。鉆進中以PAM、SF-1溶液和清水維護鉆井液達到控制鉆井液粘度的目的。鉆進中不斷補充降失水劑和防塌劑，持續降低鉆井液的失水提高鉆井液的防塌性能，保證井壁穩定。加入白油潤滑劑和石墨類固體潤滑劑，固液配合使用，增加鉆井液潤滑防卡能力，保證鉆井施工安全。加強油層的保護，加入聚合醇、磺化瀝青等以保護油氣層，充分使用固控設備，減少劣質固相對地層的傷害。鉆至鹽膏層前對鉆井液中劣質固相組分進行清除，控制鉆井液中的粘土含量，同時進行充分的護膠處理，使用非離子表面活性劑，以提高鉆井液的抗鹽膏污染能力。

5 結論與建議

（1）要保證井身質量，選擇合理的鉆具組合和施工參數，跟蹤監測井斜及時調整鉆井參數尤為重要。

（2）聚磺防塌鉆井液體系高溫穩定性以及防塌效果好，抑制能力強有利于井壁的穩定，保證了鉆井施工的順利進行。

（3）通過防斜打直，井眼軌跡監測等技術有效減輕了技術套管的磨損。

參考文獻

[1]王軼超.厚鹽膏層鉆井技術優化研究[D].成都：西南石油大學，2010.

[2]韓永明.勝利油田豐深區塊鉆井技術研究[D].山東東營：中國石油大學（華東），2007.

[3]郭敏.豐深1-平1井鉆井工程設計與應用.特種油氣藏，2014.