長(zhǎng)嶺區(qū)塊鉆井液施工井下復(fù)雜分析

孫明杰，楊興福，姜泉(中石化華東石油工程有限公司六普鉆井分公司鉆井液公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

1 技術(shù)難點(diǎn)分析

1.1 登樓庫(kù)組及以上地層的井壁不穩(wěn)定

根據(jù)已施工井的鉆進(jìn)過(guò)程和電測(cè)井徑數(shù)據(jù)分析，東北工區(qū)登錄庫(kù)組及以上地層井壁不穩(wěn)定。青山口和泉頭組泥巖地層在施工過(guò)程中易隨鉆掉塊和垮塌，鉆進(jìn)中易導(dǎo)致遇阻卡或卡鉆，青山口及以上地層棕色，深灰色泥巖，泥質(zhì)砂巖互層，水敏性強(qiáng)，鉆進(jìn)過(guò)程中易水化分散，導(dǎo)致鉆井液流變性能不易控制，地層易縮徑或鉆頭易泥包。通過(guò)已鉆井電測(cè)數(shù)據(jù)分析，泉頭組及登婁庫(kù)組地層井徑擴(kuò)大率部分井段最大超過(guò)25%。如下列圖1 至圖2 所示，東深2 井在泉頭組地層最大井徑擴(kuò)大率達(dá)到12%。

根據(jù)東深2 井2 500 m 至3 200 m 為泉頭組地層，從電測(cè)井徑數(shù)據(jù)分析，泉頭組地層2 650 m 至3 150 m 地層井徑平均擴(kuò)大率17%。本井在施工過(guò)程中均存在隨鉆掉塊的現(xiàn)象，因本井為探井，對(duì)鉆井液密度控制較嚴(yán)格，無(wú)法從根本上通過(guò)提高鉆井液密度來(lái)穩(wěn)定井壁[1]。

1.2 技套下入易遇阻，易失返

在施工的幾口井中有2 口井出現(xiàn)了在下技套過(guò)程中出現(xiàn)套管下不到底，或套管在下入過(guò)程中出現(xiàn)了井口不返漿的情況。東深2 井下技套不返漿導(dǎo)致起技套一次，腰登11HF 井在下技術(shù)套管時(shí)遇阻拔套管通井。

(1)復(fù)雜過(guò)程

圖1 東深2井二開(kāi)井徑圖(泉頭組)

圖2 東深2井鉆進(jìn)過(guò)程中泉頭組地層的垮塌物

東深2 井施工二開(kāi)井深3206m，因在中完作業(yè)期間青山口組地層存在垮塌情況，在下技術(shù)套管前漿鉆井液密度上提至1.30 g/cm3。在下技套前通井鉆井液性能為：比重1.30 g/cm3、粘度68 s、黏度22 mPa.s，動(dòng)切力9 Pa，初終切4.5 Pa/22 Pa、失水3.8 mL，起鉆前封閉易垮塌井段2 580～1 900 m，加入藥劑0.5TKFT-2、50kgHV-CMC。本井下套管至1100m，井口不返漿，接循環(huán)頭頂通循環(huán)10 min，排量50 沖，漏速13m3/h，井口一直未返漿，后活動(dòng)套管，繼續(xù)循環(huán)，仍未返漿，由于未下套管裸眼段過(guò)長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)討論拔套管。

1.3 地層易發(fā)生漏失

東北長(zhǎng)嶺區(qū)塊和腰英臺(tái)區(qū)塊營(yíng)城組微裂縫發(fā)育，易發(fā)生漏失。在長(zhǎng)嶺縣長(zhǎng)嶺區(qū)塊施工的北213-11HF 等井三開(kāi)營(yíng)城組持續(xù)性漏失，腰英臺(tái)區(qū)塊施工的腰平井均發(fā)生過(guò)漏失。

2 技術(shù)對(duì)策

2.1 井壁穩(wěn)定施工對(duì)策

東北工區(qū)登婁庫(kù)以上地層的井壁不穩(wěn)定施工難題，應(yīng)該對(duì)不同的地層采取不同的技術(shù)措施。

2.1.1 泉頭組、青山口、姚家組及嫩江組地層預(yù)防縮徑和井壁垮塌

針對(duì)東北地區(qū)泉頭組及以上地層鉆進(jìn)鉆時(shí)快，泥巖水敏性強(qiáng)，鉆進(jìn)過(guò)程中，易分散造漿，鉆井液粘度不易控制，鉆井液固相易升高，地層縮徑，地層易垮塌，鉆頭易泥包，起下鉆易遇阻卡等井下復(fù)雜故障易發(fā)生。在鉆進(jìn)施工過(guò)程中應(yīng)提高鉆井液性能，降低井下復(fù)雜。

⑴ 對(duì)水敏性強(qiáng)的泥巖地層，在施工過(guò)程中應(yīng)該提高鉆井液的抑制性能，在鉆井液維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)該以提高鉆井液的抑制防塌性為主。如加入強(qiáng)抑制性和包被的大分子聚合物，配合小分子的銨鹽，有機(jī)胺等聚合物抑制地層造漿，控制鉆井液流變性能。

⑵ 控制鉆井液的慮失量。控制降低的鉆井液慮失量能夠減弱地層的膨脹，防止地層縮徑和垮塌。在施工過(guò)程中，選擇瀝青類(lèi)防塌材料，提高鉆井液的封堵性能，同時(shí)配合使用超細(xì)碳酸鈣改善鉆井液泥餅形成的質(zhì)量，控制降低的鉆井液失水。

⑶使用好四級(jí)固控，控制好鉆井液的固相含量。泉頭組以上地層鉆時(shí)快，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的鉆屑量大，井眼中單位體積內(nèi)的鉆井液鉆屑含量高，要利用地面四級(jí)固控提高鉆屑的一次清除效率。避免鉆屑二次進(jìn)入井眼，在鉆井液中充分水化分散，導(dǎo)致鉆井液固相含量高，搬土含量高，易導(dǎo)致鉆井液流變性不易控制，鉆井液失水升高，影響井下安全。

⑷工程上要提高短期下頻次，充分修正井眼。因泉頭組及以上地層泥巖水敏性強(qiáng)，地層易縮徑，同時(shí)在該井段施工，鉆時(shí)快，井眼內(nèi)鉆井液鉆屑量大，易在井壁上吸附，形成虛厚泥餅。

⑸合理的控制好鉆井液密度。在泉頭組及以上部分易垮塌井段，要根據(jù)設(shè)計(jì)和施工時(shí)井壁的穩(wěn)定情況，合理的控制好鉆井液密度，穩(wěn)定井壁。

2.1.2 登婁庫(kù)組地層井壁垮塌

登婁庫(kù)組地層為硬脆性泥巖地層，在施工過(guò)程中，主要存在井壁隨鉆掉塊和垮塌，易引起掉塊卡鉆和劃眼。對(duì)于硬脆性泥巖地層的井壁穩(wěn)定，其鉆井液維護(hù)處理的技術(shù)措施有如下三點(diǎn)：

⑴ 在鉆井液維護(hù)過(guò)程中，控制好鉆井液失水。特別是控制好高溫慮失量，延長(zhǎng)硬脆性泥巖的坍塌周期。在施工過(guò)程中，加大封堵抑制性瀝青類(lèi)防塌劑的量，提高對(duì)地層的封堵能力，減少壓力傳遞，加入抗高溫類(lèi)的樹(shù)脂，褐煤類(lèi)降慮失劑。

⑵硬脆性泥巖地層對(duì)鉆井液密度敏感。在鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆頭破碎巖屑，導(dǎo)致地層應(yīng)力釋放，易產(chǎn)生隨鉆的掉塊，施工中應(yīng)根據(jù)井下情況，及時(shí)提高鉆井液密度，穩(wěn)定地層，減少井壁垮塌[2]。

⑶登婁庫(kù)地層鉆進(jìn)出現(xiàn)隨鉆掉塊時(shí)，應(yīng)該調(diào)整鉆井液流變性能，提高鉆井液動(dòng)塑比和鉆井液靜切力，提高鉆井液攜帶和懸浮鉆屑的能力，防止因隨鉆垮塌掉塊卡鉆。

2.2 技術(shù)套管下入前井眼準(zhǔn)備技術(shù)措施

為保障井眼暢通，確保技術(shù)套管下入的順利，在通井起鉆前要充分循環(huán)調(diào)整鉆井液性能，凈化井眼。在泉頭組及以上地層，泥巖水敏性強(qiáng)，易縮徑，同時(shí)如在施工過(guò)程中短起下頻次低，固控使用效率不高，井眼形成的虛泥餅厚，將直接影響技術(shù)套管的下入。

⑴ 充分做好下套管前通井的井眼準(zhǔn)備工作。通井起下鉆要暢通，有遇阻卡情況要采取劃眼措施，暢通井眼。

⑵起鉆前要充分循環(huán)，確保井眼充分凈化。通井或劃眼過(guò)程中易產(chǎn)生大量的鉆屑和虛泥餅，下鉆到底后要充分大排量循環(huán)，利用地面固控設(shè)備及時(shí)清除巖屑，確保鉆井液干凈。

⑶要確保好的鉆井液流變性能。在起鉆前，要充分調(diào)整鉆井液流變性，如鉆井液搬含高，固相含量高，易導(dǎo)致鉆井液靜切力大，觸變性差，鉆井液靜置時(shí)間長(zhǎng)后，開(kāi)泵時(shí)泵壓高，易引起漏失?？刹扇∨渲凭酆衔锬z液稀釋鉆井液降低固含和搬含，同時(shí)配加降粘劑調(diào)整鉆井液的靜切力。

3 結(jié)語(yǔ)

⑴對(duì)于東北工區(qū)部分區(qū)塊地層鉆井施工遇到的復(fù)雜情況，應(yīng)該根據(jù)地層的不同情況采取針對(duì)性的技術(shù)措施。泉頭組及以上地層的泥巖縮徑，垮塌應(yīng)該采取提高鉆井液強(qiáng)抑制包被性能等措施，降低井下復(fù)雜，同時(shí)工程也應(yīng)該加強(qiáng)短起下鉆措施修整井壁，確保井眼暢通。登婁庫(kù)組地層應(yīng)該以提高鉆井液的封堵防塌能力，控制合理的鉆井液密度穩(wěn)定井壁。

⑵對(duì)于技術(shù)套管下入遇阻卡和出現(xiàn)漏失的情況，應(yīng)該在套管下入前的通井，做好井眼凈化和井眼的暢通，充分調(diào)整好鉆井液性能和凈化鉆井液，減低鉆井液的靜切力。

⑶對(duì)于東北工區(qū)部分工區(qū)的漏失應(yīng)該做好施工過(guò)程中的隨鉆防漏措施，遇到漏失時(shí)應(yīng)該根據(jù)地層特點(diǎn)和漏失量大小優(yōu)化堵漏措施，提高堵漏成功率。