多元協同鉆井液體系在金龍2井區不下技術套管試驗井的應用

李 云，李春祥，劉 鵬，羅 亮，鄭譚民

（西部鉆探新疆克拉瑪依鉆井公司泥漿技術服務公司，新疆克拉瑪依 834009）

多元協同鉆井液體系在金龍2井區不下技術套管試驗井的應用

李 云，李春祥，劉 鵬，羅 亮，鄭譚民

（西部鉆探新疆克拉瑪依鉆井公司泥漿技術服務公司，新疆克拉瑪依 834009）

針對金龍2井區井身結構特點和長裸眼井段的穩定性差，上部地層承壓能力弱等技術難題，室內優選出一種多元協同鉆井液體系。該多元協同鉆井液體系具有抑制性強、固相含量低、流變性好、配伍性好、抗污染能力強等優點。該鉆井液體系在金龍2井區不下技術套管井中開展了4井次現場試驗，均獲得成功。現場鉆井液性能穩定，維護方便，滿足施工要求。

多元協同；配伍性；抑制性；承壓能力

金龍2井區作為新疆油田油藏評價及產能建設重點區塊，目的層為二疊系烏爾禾組和佳木河組，平均井深4 250m。已完成井均采用三開井身結構，為提高鉆井速度，也為降低鉆井綜合成本，開展不下技術套管二開井身結構研究實驗工作；金龍2井區地層復雜侏羅系、二疊系井漏問題突出；井眼穩定性較差；二開長裸眼段存在多套壓力系統，且為了安全打開氣層，必須提高上部地層承壓能力來降低鉆井井控風險。通過對完成井實鉆資料分析，優選各種抑制性防塌效果好的多元協同鉆井完井液體系、并對防漏堵漏技術攻關。多元協同鉆完井液完全解決了長裸眼段井壁穩定及上部大段水敏性強泥巖縮徑的問題，順利完成了金龍2井區不下技術套管試驗井鉆井作業。采用多元協同鉆井液體系實鉆的四口井，復雜時率降低至1.98%，事故時率為0，鉆機月速相對提高10%以上。

1 多元協同鉆完井液組成

根據金龍2井區地層特征，施工技術難題及防漏堵漏配伍性的特殊要求，鉆井液必須具有較強抑制性能、較高礦化度、與堵漏劑具有較好的配伍性。多元協同鉆井液是采用新疆區塊使用成熟的鉀鈣基鉆井液引入有機鹽及胺基抑制劑的鉆井液體系，其與普通鉆井液相比有以下優點：（1）體系中含有有機鹽，體系濾液具有較低活度，抑制性強有利于井壁穩定及鉆屑、粘土的不分散；（2）固相含量低，流變性好；（3）體系配伍性好，加入堵漏劑及其他處理劑鉆井液性能穩定（4）抗污染能力強（5）保護儲層效果好。

選用分子量適中的包被劑GJD-4、胺基抑制劑增強體系的包被抑制能力，抑制泥巖分散、垮塌；GRL-1、PHT、磺化瀝青干粉改善泥餅質量，提高鉆井液封堵能力。Redu1、SP-8控制鉆井液API濾失量。

2 多元協同鉆井液性能評價

通過室內實驗研究最終確定多元協同鉆井液體系配方：

水＋4%坂土＋0.2%NaCO3＋0.5%KOH＋7%KCl＋15%有機鹽＋0.4%redu1＋0.3%SP-8＋0.8%GJD-4＋3%SMP-2＋2%SPNH＋4%磺化瀝青粉＋1.5%胺基抑制劑＋3%GRL-1＋油層保護劑＋潤滑劑＋重晶石粉（配方中百分數為質量分數）

針對金龍2井區鉆井難點，特別對鉆完井液的常規性能、抗污染能力、以及堵漏難點配伍性進行了評價。

2.1 常規性能評價

對配方的常溫性能及100℃熱滾16h后的性能進行了評價，實驗結果如表1所示，多元協同鉆井液具有較好流變性、濾失性及滿足100℃抗溫要求。

表1 常規性能

2.2 抗污染性能評價

在配方中分別加入質量分數為10%新疆夏子街三級土、2%CaCl2和2%NaHCO3，將加入污染物的鉆井液在100℃熱滾16h，評價體系抗土、抗鈣侵及CO32-、HCO3

-污染能力。如表2所示，加入污染物后體系的各項性能變化幅度不大，均在可控范圍之內，表明多元協同鉆井液體系具有較強的抗污染能力，可滿足施工要求。

表2 抗污染性能測試

2.3 封堵防漏堵漏配方評價

根據已完井電測資料分析易漏地層，金龍2井區孔隙度：9.66%～12.76%，加入封堵劑封堵泥頁巖微裂縫，防止鉆井液中的水沿著微裂縫進入地層中，防止地層垮塌。優選GRL-1、PHT、天然瀝青粉三種封堵劑，鉆井液中含量保證大于3%。

針對金龍2井區井漏復雜及地層承壓能力低的技術難題，研究實施了旨在提高堵漏成功率及地層承壓能力的新型堵漏劑KZ系列堵漏劑現場堵漏配方。

以橋塞堵漏機理為理論指導，通過對現場常用各類堵漏劑性能分析研究，結合金龍2井區易漏及承壓能力低的地層物性（見表3），對各類堵漏材料進行評價、篩選、組合、復配、優化，使用堵漏、隨鉆作業的KZ系列堵漏劑堵漏配方。現場先期預防采用鉆井液中加入2%KZ-5；堵漏作業采用5%～20%（KZ-2+KZ-3+KZ-4+綜堵+核桃殼）方式堵漏，加入堵漏劑后配伍性好，性能影響小，堵漏成功率高。完全滿足堵漏及井壁穩定的需求。

表3 金龍2井區易漏地層地質基礎情況

3 現場應用

3.1 多元協同鉆井液現場配制與維護

3.1.1 多元協同鉆井液的配制

一開完成后，清除泥漿罐內一開泥漿，備水配制4%含量坂土漿預水化24h，按配方依次加入化工材料。待化工料完全溶解后，調整泥漿性能達到設計要求后頂替套管內鉆井液并循環均勻后鉆灰塞后直接二開。

3.1.2 多元協同鉆井液現場維護措施

二開以1.10g/cm3密度鉆進，西山窯地層密度上提至1.20 g/cm3，逐漸提高至1.23g/cm3，泥漿中加入1%KZ-5隨鉆堵漏劑預防井漏，進入八道灣后禁止提高鉆井液密度，維持密度鉆穿八道灣地層后將密度上提至1.25g/cm3。再補充1%KZ-5+2%KZ-3，采用循環上提密度至1.32g/cm3的方式提高地層承壓能力；若發生井漏，按照封閉裸眼井段2%KZ-2＋3%KZ-3＋2%KZ-4＋2%KZ-5配制堵漏泥漿，用泵車以0.5MPa為臺階進行憋壓，滿足承壓條件后進行下步作業。上部地層承壓能力達到要求后，將密度降至1.25g/cm3，篩除堵漏劑繼續鉆進。進入克拉瑪依組密度上提至1.30g/cm3，完井密度使用1.32～1.35g/cm3。

鉆進過程中如遇井漏，根據不同的漏失速度采用不同堵漏配方堵漏?；静捎肒Z系列堵漏劑堵漏，堵漏成功率高效果明顯。試驗井井漏復雜及處理情況見表4。

表4 試驗井井漏復雜及處理情況

3.2 泥漿性能

多元協同鉆井液在JL2301井、JL2303井、JL2124井、JL2348井4口不下技套實驗井施工實驗，使用過程中性能穩定，流變性濾失造壁性以及潤滑性控制理想，完全滿足不下技套實驗井的需要。具體性能見表5。

表5 JL2303井實鉆鉆井液性能表

3.3 應用效果

運用多元協同鉆井液體系實驗的4口井，均不下技套施工成功。多元協同鉆井液體系在穩定井壁，提高薄弱底層承壓能力，堵漏配伍性方面性能優越，保障了堵漏成功率。完全滿足了不下技套實驗井對泥漿的需求。

4 結論

1）多元協同鉆完井液體系現場配制簡單，性能穩定，抗污染能力強，能滿足金龍2井區不下技套井井壁穩定的需要。

2）多元協同鉆完井液體系與堵漏劑配伍性好，堵漏施工順利，四口井在施工過程中沒有出現井漏外的其他復雜。

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Application of Multiple Synergistic Drilling Fluid System in Well Casing Test Well in No

Li Yun，Li Chun-xiang，Liu Peng，Luo Liang，Zheng Tan-min

Aiming at the technical problems of wellbore structural characteristics，poor stability of long open hole section and weak bearing capacity of upper strata in Jinlong 2 well，a multi-coordinated drilling f uid system was selected in the laboratory.The multi-cooperative drilling f uid system has the advantages of strong inhibition，low solid-phase content，good rheological property，good compatibility and strong anti-pollution ability.The drilling f uid system in the Jinlong 2 well below the technology cased well to carry out 4 well-site f eld tests，were successful.On-site drilling f uid performance is stable，easy maintenance，to meet the construction requirements.

multiple coordination synergistic inhibitive pressure bearing capacity

TE254

A

1003-6490（2016）11-0009-02

2016-11-02

李云（1964—），女，新疆克拉瑪依人，工程師，主要從事鉆井液相關工作。