濱443井鹽膏層鉆井液技術

李云貴 蘆琳 石逢偉 王小龍 周東遠

摘 要：濱443井是一口鉆探鹽下砂體含油氣的評價井，鹽膏層厚度242m，埋藏深度3776m，實鉆鉆井液密度高達1.68g/cm3，鉆井施工易發生井漏，井塌、縮徑，卡鉆等井下復雜故障。針對該井施工難點，采用了飽和鹽水聚磺防塌鉆井液技術，解決了該井鹽膏層易發生鹽巖溶解擴徑，鹽膏蠕變縮徑卡鉆等復雜技術難題，全井無任何復雜故障發生。

關鍵詞：濱443井 鹽膏層 飽和鹽水 鉆井液

濱443 井是是濱南油區一口鉆探鹽下砂體含油氣的評價井，完鉆井深 4395.7 m，目的層沙四下亞段鹽下砂礫巖體，目的層之上發育巨厚鹽膏、鹽巖易蠕變地層，鉆探目的是為探索鹽下砂體的含油氣情況，了解利津洼陷西坡濱443井區沙河街組含油氣情況。目的層兩套，分別為沙四上及沙四下。該井實鉆鹽膏層井段3524m～3776m，鹽膏層段較長，埋藏深，實鉆鉆井液密度高達1.68g/cm3，易發生井漏、井塌、縮徑、卡鉆等井下復雜故障。 因此為順利鉆穿鹽膏層，該井三開采用飽和鹽水聚磺防塌鉆井液體系。

1 鉆井液難點分析

（1）沙三段及沙四段純上大段泥巖井段，吸水膨脹易坍塌、掉塊，要求鉆井液具有較強的抑制能力；

（2）裸眼井段巖性變化大，鉆遇沙四下大段鹽膏層，易發生鹽巖溶解擴徑、鹽膏蠕變縮徑，將面對長裸眼井段的地層漏、坍、卡與鹽層塑性蠕動卡鉆等復雜故障，鉆井液必須具有良好的抗鹽性能；

（3）三開井段存在多套壓力體系，并且鉆井周期長，鉆進中井眼裸露時間長，沙河街組泥頁巖地層易坍塌掉塊，造成起下鉆阻卡，，要求鉆井液有良好的流變性和封堵能力。

2 室內試驗

綜上所述該井三開鉆井液技術難點，經過優選出的抑制劑、降失水護膠劑、流型調節劑、防塌劑等鉆井液主要處理劑，通過對處理劑的不同加量組合的調整，確定出聚磺防塌鉆井液體系配方為4%膨潤土 + 0.5%PAM + 2%DSP-2 + 2% WNP-1 + 2%HQ-6 + 2%KFT-2 +3%SMP-2+3%ZX-8 +3%WJH-1

2.1鉆井液抗溫性能評價

將上述配方中處理劑依次加入，并充分攪拌，養護 16 h 后攪拌 5 min，然后分別在 150 ℃和180℃下熱滾 16 h，測試其性能，從得到的數據中可以看出，鉆井液在常溫下，流變性和濾失量適中，經過 150 ℃和 180 ℃熱滾后，粘切略有上升，中壓濾失量略有提升，說明該體系的抗溫性良好。

2.2鉆井液抗鹽性能評價

配方鉆井液加入不同濃度的 NaCl，測其性能，試驗結果可以看出，隨著 NaCl 濃度逐漸增加至近飽和，鉆井液體系粘度逐漸上升，濾失量變化量較小，可見該體系具有良好的抗鹽穩定性。

向鉆井液加入不同濃度的 CaCl2，測其常溫性能，試驗數據可以看出，隨著 CaCl2 濃度的增加，鉆井液黏度先增加后減小，濾失量逐漸小幅增加。 CaCl2 濃度達到 10%左右時，抗鈣效果最佳。

2.3鉆井液加重性能評價

在配方中分別加入不同量的加重劑，150℃高溫老化16h時間后，測定鉆井液流變性能，試驗結果見表1。

表4中的試驗數據看出，鉆井液隨著密度的增加，達到1.90 g / cm3，API失水量失水逐漸降低，而且流變性變化較小，適合于高密度鉆井施工的需要。

3 三開鹽膏層鉆井液技術

3.1 體系轉換

三開將鉆井液轉化為鹽水聚磺防塌鉆井液體系，鹽膏層前150m將鉆井液轉化為飽和鹽水聚磺防塌鉆井液體系，維護鉆井液體系穩定。

3.2鹽膏層鉆井液維護

（1）進入鹽層后，及時補充新的處理劑，進一步提高鉆井液中處理劑含量。

（2）在鹽膏層鉆進過程中，鉆井液處理劑應以膠液（SMP-2、DSP-1、KFT）的方式按循環周均勻加入，防止鉆井液性能波動。

（3）定期檢測MBT，使其保持在30-45g/l，若有效膨潤土含量低，補充水化好、護好膠的膨潤土漿或抗鹽土。

（4）補充膠液過程中應注意密度變化，及時補充加重材料，以維持鉆井液密度在1.63 g/cm3～1.68g/cm3。

（5）定期加入ZX-8、CaCO3，提高鉆井液的封堵性和潤滑性，保證井下安全。

（6）鉆進過程中，監測Cl-含量在160000～175000 ppm，使鹽膏層井壁適度溶解，保持鹽膏層井徑適度擴大，防止鹽膏層卡鉆。

3.3現場應用

濱443井三開井深2800m將鉆井液轉化為鹽水聚磺防塌鉆井液，井深3500m補充NaCl含量，轉化為飽和鹽水聚磺防塌鉆井液體系，鉆遇高壓鹽膏層，鉆井液密度由1.50 g/cm3，提至1.68g/cm3，鉆遇鹽膏層井段3624m～3776m。鉆井施工嚴格執行鉆井液技術措施，鉆井液性能穩定，始終控制在設計范圍內，井眼無垮塌現象，鹽膏層鉆進過程順利，起下鉆無阻卡現象，下套管均一次到底，固井順利。

6 體會與認識

（1）合適的鉆井液體系的是鹽膏層鉆井的關鍵。

（2）鹽膏層前的轉化處理和鉆遇膏鹽層初期的處理，處理劑的護膠能力是鹽膏層鉆進鉆井液技術的核心。

（3）及時檢測Cl-含量，保持合理的含鹽量，適度溶解鹽膏層井壁，可防止縮徑發生井下復雜故障。