順北區(qū)塊超深井鉆井液技術(shù)

賀春明，黃華東，雷 敏

（中石化江漢石油工程公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

順北區(qū)塊超深井鉆井液技術(shù)

賀春明，黃華東，雷 敏

（中石化江漢石油工程公司鉆井二公司，湖北潛江 433123）

順北區(qū)塊普遍存在二疊系易漏易垮、志留系易掉塊垮塌、桑塔木組火成巖侵入體易垮易漏等問(wèn)題，長(zhǎng)裸眼防塌防漏矛盾突出，安全密度窗口窄嚴(yán)重制約著鉆井施工進(jìn)度。

窄安全密度窗口；二疊系；火成巖侵入體；防漏堵漏

1 工區(qū)概況

順北油氣田位于塔里木盆地北部坳陷的中西部，為中石化西北局勘探開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)區(qū)塊：包含順托果勒北、阿瓦提東、順托果勒西與順托果勒4個(gè)區(qū)塊，總面積19 878km2，其中順北區(qū)塊，緊鄰塔指躍滿區(qū)塊，總面積為3 126km2。

順北區(qū)塊地層普遍存在四套復(fù)雜地層，嚴(yán)重制約鉆井施工進(jìn)度。

2 二疊系火成巖防漏技術(shù)

二疊系是順北區(qū)塊非目的層漏失發(fā)生率最高的地層，其巖性主要是凝灰?guī)r、英安巖及玄武巖，其特點(diǎn)為：

1）裂縫發(fā)育，裂縫以細(xì)、微裂縫為主；

2）對(duì)壓力敏感，易形成誘導(dǎo)裂縫，壓力窗口窄；

3）厚度發(fā)育大的區(qū)域漏失幾率大，英安巖漏失幾率大；4）漏速變化大，可從微漏到失返。

2.1 封堵思路

針對(duì)二疊系非均質(zhì)裂縫和孔隙發(fā)育特性，要想有效地減少漏失量，提高地層承壓能力，必須要保證堵漏劑“進(jìn)得去”、“卡得住”、“封得好”。

（1）堵漏劑的顆粒選擇應(yīng)以微細(xì)顆粒為主，保證堵漏材料能“進(jìn)得去”。

（2）隨鉆堵漏材料進(jìn)入微裂縫后通過(guò)吸水膨脹保證進(jìn)入漏層后有效地固定在漏層的位置實(shí)現(xiàn)“卡得住”。

（3）配合陽(yáng)離子瀝青和乳化瀝青在漏層實(shí)現(xiàn)“封得好”。

2.2 防漏措施

（1）壓力控制：①降低液柱壓力，順北區(qū)塊1.24～1.25g/cm3；②降低當(dāng)量循環(huán)密度，250.88mm井眼控制排量26～28L/s，311.2mm井眼控制排量35～38L/s；③減小激動(dòng)壓力，二疊系及附近井段，控制鉆具下行速度≤0.2m/s。

（2）隨鉆封堵：使用超細(xì)鈣、高軟瀝青、單封進(jìn)行隨鉆封堵，濃度＞3%，順北區(qū)塊使用新型封堵材料：竹纖維隨鉆堵漏劑、聚合物凝膠堵漏劑，起鉆前用細(xì)顆粒封堵漿封閉二疊系井段。

（3）抑制防塌：根據(jù)各口井裸眼井段井壁穩(wěn)定程度，選擇使用大分子、硅醇、聚合醇、氯化鉀、聚胺復(fù)配，協(xié)同防塌；控制API濾失量＜4mL，HTHP濾失量＜10mL/120℃，井塌風(fēng)險(xiǎn)高的井段，HTHP濾失量控制得更低，確保密度下調(diào)后井壁穩(wěn)定。

（4）工程操作：合理選擇短起下、頂水眼、分段循環(huán)的井段，避免在二疊系開(kāi)泵循環(huán)；長(zhǎng)裸眼下鉆，應(yīng)分段循環(huán)，將井內(nèi)稠漿及砂子分段循環(huán)出來(lái)；緩慢開(kāi)泵，先小排量循環(huán)，根據(jù)液面及泵壓情況，逐步上提排量；加密液面坐崗，發(fā)現(xiàn)消耗量異常增大，及時(shí)降低排量，添加單封等材料。

2.3 應(yīng)用效果

針對(duì)順北區(qū)塊二疊系井漏問(wèn)題，堅(jiān)持以防為主的思路，采取“預(yù)防為主，綜合治理”的措施，取得了很好的防漏效果。

3 硬脆性泥巖井壁穩(wěn)定技術(shù)

三疊系柯吐?tīng)柦M和志留系柯坪塔格組硬脆性泥巖發(fā)育，是順北區(qū)塊長(zhǎng)裸眼井壁失穩(wěn)發(fā)生率最高的地層。

3.1 防塌措施

（1）鉆穿二疊系后，逐步上調(diào)鉆井液密度，鉆入志留系前提密度至1.30g/cm3；

（2）提高抗溫材料的濃度，嚴(yán)格控制API失水≤4mL，HTHP失水＜10mL/140℃；

（3）進(jìn)入志留系前，使用成膜劑將鉆井液轉(zhuǎn)換成鉀胺基聚磺成膜鉆井液體系，進(jìn)一步提高鉆井液的抑制性；

（4）復(fù)配使用超細(xì)碳酸鈣、高軟化點(diǎn)乳化瀝青、硅醇抑制劑、聚合醇防塌劑、氯化鉀，提高鉆井液的封堵防塌能力。

3.2 體系優(yōu)化

通過(guò)優(yōu)選成膜劑、聚胺等關(guān)鍵處理劑及與KCl聚磺鉆井液的復(fù)配，優(yōu)化形成鉀胺基成膜防塌鉆井液，體系低黏低切、高溫高壓濾失量低，抑制性能良好。

鉀胺基聚磺成膜鉆井液配方：3%膨潤(rùn)土+0.2%純堿+0.3%DS-301+1%RHPT-2+3%RHJ-3+0.5% DS-302+0.5%HPA+5%KCl+0.5%CMJ-1+2%CSMP-2+3%SPR+0.5%JM-1。

3.3 應(yīng)用效果

鉀胺基聚磺成膜鉆井液在順北1-6H井成功應(yīng)用，二開(kāi)長(zhǎng)裸眼段和志留系井眼規(guī)則，鉆進(jìn)及中完過(guò)程無(wú)復(fù)雜。

4 侵入體安全鉆井鉆井液技術(shù)

4.1 侵入體組構(gòu)特征

（1）輝綠巖體自身裂縫發(fā)育，且破碎，易發(fā)生垮塌。結(jié)合實(shí)鉆情況看，裂縫之間的貫通性不好，因而少見(jiàn)漏失。

（2）輝綠巖與玄武巖組分近似，94.8%的長(zhǎng)石，5.2%的黏土礦物，水敏性弱。

4.2 侵入體防塌防卡措施

（1）鉆揭輝綠巖時(shí)，掉塊難以避免，而且掉塊很大，應(yīng)簡(jiǎn)化鉆具組合，不帶扶正器，增大掉塊上返通道，同時(shí)提高鉆井排量，間斷使用稠漿洗井，及時(shí)將掉塊帶出。

（2）侵入體上下界面易發(fā)生井漏，但裂縫連通性不好，通過(guò)靜止可以止漏，應(yīng)加強(qiáng)液面坐崗，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏失，將鉆具起至安全井段，防止掉塊卡鉆。

（3）侵入體以深地層發(fā)育有微裂縫，會(huì)出現(xiàn)因當(dāng)量密度高于地破壓力而導(dǎo)致井漏，可適當(dāng)降低排量，降低密度0.02～0.03g/cm3，添加隨鉆封堵材料等措施進(jìn)行處理。

4.3 侵入體實(shí)鉆分析

順北井區(qū)鉆遇侵入體6口井，厚度20～40m，發(fā)育凝灰?guī)r、輝綠巖，強(qiáng)化體系抑制性、防塌性，順利鉆穿。其中鉆遇輝綠巖3口井，輝綠巖井徑擴(kuò)大率17%～21%，開(kāi)次井徑擴(kuò)大率1.4%～5.5%，順利鉆穿輝綠巖。

針對(duì)順北區(qū)塊桑塔木組輝綠巖侵入體，可采用1.65～1.85g/cm3鉆井液密度鉆穿，同時(shí)需強(qiáng)化鉆井液體系攜巖性能。

5 結(jié)論及認(rèn)識(shí)

1）順北井區(qū)超深井，二開(kāi)面臨超過(guò)5 000m的裸眼段，二疊系防漏與井壁穩(wěn)定問(wèn)題更加突出。

2）順北區(qū)塊二疊系細(xì)、微裂縫發(fā)育，地層破裂壓力較低，井漏的根本原因是井底壓力大于地層破裂壓力，選擇合理的鉆井液密度、降低當(dāng)量循環(huán)密度、減小激動(dòng)壓力是預(yù)防井漏的關(guān)鍵。

3）加強(qiáng)鉆井液抑制防塌和封堵能力，可降低地層坍塌的機(jī)率，提高地層破裂壓力，拓寬安全密度窗口，是預(yù)防井壁失穩(wěn)的重要基礎(chǔ)。

Drilling Fluid Technology in Ultra-deep Well of Shunbei Block

He Chun-ming，Huang Hua-dong，Lei Min

The Permian is easy to collapse in the north of the block，and the Silurian fault is collapsing，and the igneous rock intrusion in the Santa group is easy to collapse and so on.The contradiction between the anti-Narrowly restricting the progress of drilling construction.

narrow safety density window；permian；igneous rock intrusion；leak-proof plugging

TE254

A

1003–6490（2017）10–0224–02