鹽膏層小套管開窗側鉆技術

摘 要：鹽膏層的厚度和傾角多變，縱橫交錯，形成水平、傾斜及破碎的鹽、膏、沙、泥混雜結合體，其結構力差，不符合壓實規律。在鉆井過程中鹽巖遇水溶解、散落，污染泥漿；膏泥巖遇水膨脹、坍塌；鹽巖、軟泥巖塑性流動縮徑。由于地層壓力不清，鉆井時選用泥漿相對密度不當，常導致井噴、井漏、井塌和卡鉆等惡性事故。

關鍵詞：鹽膏層；卡鉆；泥漿

鹽膏層的厚度和傾角多變，縱橫交錯，形成水平、傾斜及破碎的鹽、膏、沙、泥混雜結合體，其結構力差，不符合壓實規律。在鉆井過程中鹽巖遇水溶解、散落，污染泥漿；膏泥巖遇水膨脹、坍塌；鹽巖、軟泥巖塑性流動縮徑。由于地層壓力不清，鉆井時選用泥漿相對密度不當，常導致井噴、井漏、井塌和卡鉆等惡性事故。

整個側鉆施工將面臨以下問題：1、由于井徑縮小造成的卡鉆2、井壁垮塌、掉塊造成卡鉆、埋鉆3、地層巖石裂縫性漏失多4、鉆遇復雜鹽膏層，下出水，上漏失5、地層傾角、井斜較大，井下糾斜困難，拐點和狗腿多6、完井測試遇阻，井下情況極不正常。7、套管不居中，井徑不規整，固井質量差。

1 問題的提出

小套管側鉆本身就具有一定的難度，再加上中原地層的復雜狀況，更增加了施工的難度。因此在沒有清醒對待這種復雜鹽膏層的狀況時，經常會遇到卡鉆、埋鉆事故，嚴重的甚至要填井重鉆，還有就是鉆完裸眼后電測困難，卡工具，套管下井困難，固井質量不達標等。面對這中復雜的鹽膏層時，我們一定要清醒認識，認真對待，每一步施工都要作出正確的措施。如何處理這種復雜情況情況呢？讓我們從以下幾個方面進行討論研究。

2 施工中合理的技術措施

2.1 泥漿的選擇與維護

用于鹽膏層的鉆井液體系主要有兩種：一種是油包水乳化鉆井液體系，該類鉆井液能形成穩定的乳化膜，在鉆鹽層時可有效的降低濾失量，井壁較穩定，但是成本較高；另一種是飽和鹽水聚合物鉆井液體系，使用該類鉆井液也可安全鉆進鹽層，且井徑規則，現在中原施工隊伍普遍使用該類鉆井液。

在鉆進鹽膏層時，可以提高鉆井液密度來控制井眼的收縮。鉆井液密度過小井眼收縮加劇，易造成卡鉆等惡性事故。增大鉆井液密度雖然能抑制井眼的收縮，但會影響鉆井速度，增加鉆井成本，壓開地層，造成鉆井液漏失，因此在鉆開鹽膏層時鉆井液密度應略高于臨界鉆井液密度。由于鉆井液密度較大，為防止壓差粘附卡鉆，此時應加強固控設備的使用，嚴格控制鉆井液中的固相含量，還要加入適量的降粘、降失水及液體潤滑劑，調整鉆井液潤滑性。

2.2 開窗方式的選擇

現在應用較多的開窗技術主要有導向器開窗技術和段銑開窗技術，兩種方法各有優缺點。導向器開窗耗費資金少、但是開窗時間長，窗口長度小；段銑開窗耗費資金多，對泥漿性能要求高，但是開窗時間短、窗口長度大、定向能力強。開窗方式的選擇應綜合考慮甲方地質要求、老井井眼狀況、地層特點以及側鉆工具的側鉆造斜能力等各方面的因素。優選原則：如果側鉆地層硬，固井質量較差，老井井眼井下情況復雜、井斜角較大，套管及套管扶正器不易段銑，開窗點的可選范圍有限時，一般選用導向器開窗方式。否則宜采用段銑式開窗方式。現在小井眼側鉆投入經費低，無法與水平井相比，所以在小井眼側鉆中普遍應用的是導向器開窗。導向器開窗的所需的主要工具是液壓座封一體式倒斜器和復式銑錐，開窗和修窗一趟管柱。

2.3 井身剖面及軌跡控制

由于開窗側鉆井井身短，加上地層、造斜工具、鉆具、摩擦力等影響，把井身設計成“增-穩-增”型剖面比較容易控制 。

開始造斜時最好先主扭方位稍微帶點井斜，此時井斜較小扭方位較容易。結合此地層方位及井斜變化規律，確定穩斜施工前的方位和井斜。復合鉆進穩斜時每隔30米或50米測一下井斜、方位，推測是否能中靶。如果跑靶了，則需要進行再次造斜，結合前面地層規律造斜過后，一次穩斜到底。造斜期間技術人員對井斜、方位要時時監測，必要時及時調整工具面。

2.4 鉆進細節控制

鹽膏層進行鉆進時，主要的問題是縮徑，因此鉆進過程中要注重細節，防止卡鉆。鹽膏層段，接單根要迅速，盡可能延長開泵時間，等鉆具坐在吊卡上后方可停泵。鉆進鹽膏層時，盡可能保持大排量循環，以利于清洗井壁，沖刷井壁上吸附的虛假泥餅，還要合理提拉井壁，防止粘附卡鉆。

2.5 固井工藝

當用普通淡水水泥漿固鹽膏巖層時，由于鹽溶解于水泥漿中致使井眼擴大，水泥漿隨著鹽的不斷溶解，性能不斷發生變化。同時水泥漿中的水使水敏性地層（頁巖、伊利巖、紅粘土等）發生膨脹、分散，以至造成井壁坍塌。另外在水泥-鹽巖界面，由于水泥漿在硬化過程中繼續溶蝕鹽巖而形成微間隙，可能給地下的油、氣、水竄提供了通道。因此需要用鹽水水泥漿封固鹽層，以改善水泥-鹽巖界面的膠結。

3 結論

（1）鹽膏層的塑性蠕變、非均質性、含鹽泥巖的垮塌等地質因素，及上下壓力系統差異，在施工過程中常引起卡鉆、埋鉆、套管擠壞、固井管外水泥擠空等工程事故 ，施工作業風險極大。

（2）為保證鉆井液與地層之間達到化學和力學平衡，鉆開鹽膏層前應提高鉆井液密度至鹽膏層蠕動的平衡壓力當量密度。

（3）井身結構設計要同時考慮套管設計，鹽膏層套管設計主要考慮其抗外擠能力。

（4）針對鹽膏層特點，制定合理的施工工藝，可提高施工效率，減少事故的發生。

參考文獻：

[1] 榮繼光、廖 沖、葉玉娟.鹽膏層鉆井工藝技術研究[J].西部探礦工程，2010，（2）.

[2] 唐繼平.鹽膏層鉆井理論與實踐[M].油工業出版，2004.

作者簡介：

龐全書（1985-），男，2008年畢業于西南石油大學石油工程專業，現從事采油工藝研究工作.