強抑制復合鹽鉆井液技術在勝利昌邑區塊的應用

2020-07-20 09:42:42王寶田王雪晨王旭東

山東化工 2020年12期

王寶田,王雪晨,楊華,王旭東,王偉

(中國石化集團勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院，山東東營 257000)

勝利昌邑地區二開上部井段鉆遇地層為館陶組、東營組、沙一、沙三段。上部地層成巖性差，泥巖性較軟且砂層發育，防坍塌卡鉆，鉆井液主要以抑制地層造漿、攜帶巖屑、防止泥巖縮徑、確保安全鉆進為目的。二開下部井段鉆遇地層為沙四段、孔一段；部分井鉆至孔二段。沙四段和孔一段巖性為大段紅泥巖、灰色砂泥巖夾薄層砂巖，較軟，造漿性極強，鉆井液流變性難移控制，主要以抑制地層造漿、有效攜帶巖屑，防止泥巖縮徑、防塌為目標，確保安全鉆進[3]。強抑制復合鹽鉆井液體系的強抑制性很好的解決了該地區造漿性強給鉆井液帶來的流變性調控難題，共計應用了昌21-斜2井、昌3-斜56井、昌26-斜3井等10口井，在該地區推廣應用效果良好。

1 昌3-斜56井應用

1.1 井位基本信息

井位基本信息見表1。

表1 井位基本信息

1.2 地質概況

地址概況見表2。

表2 地址概況

1.3 工程概況

工程概況見表3。

表3 工程概況

1.4 各開次鉆井液體系維護及處理

1.4.1 一開(0-210米)

一開使用同臺老漿開鉆。鉆進過程中保持鉆井液具有合適的粘切，以利于大井眼攜巖，使用振動篩及除砂器清除劣質固相。一開完鉆后進行短起下鉆，到底充分循環后起鉆下套管。

1.4.2 二開(210-2088米)

二開將一開泥漿加水稀釋后開鉆(調整粘度在28s左右)，雙路循環鉆進，鉆進過程中補充清水，同時配制0.3%PAM膠液。定向前(500m)改小循環，控制鉆井液粘度在30s左右，開啟離心機清除劣質固相，充分利用固控設備，保證鉆井液的清潔。鉆進中配制0.5%～1%PAM膠液抑制巖屑水化分散，并維持泥漿中較高的聚合物含量(0.5%左右)，將鉆井液的粘度控制在不高于35s，保證鉆井液的低粘低切。進入沙一段(680m)后，可配制1%～2%銨鹽調整泥漿的流型并適當降低失水，繼續控制粘度不高于35s。

鉆至沙三段(780m)后，加入0.5tLV-CMC控制失水，逐漸將失水控制到10mL左右。密度控制在1.10g/cm3，粘度35s左右，堅持使用離心機等固控設備。若粘度過高，可適當置換一部分鉆井液。

進入孔一段(1145m)前，加入0.5%的胺基硅醇，提高鉆井液抑制性?？刂沏@井液粘度在35s左右，為鉆井液轉型做好準備。

進入孔一段后開始鉆井液轉型，轉換為復合鹽強抑制潤滑鉆井液。一次加入2tNaCl+5tKCl 。轉型后用高分子、FHFD、KFT調整好泥漿性能。

轉型后鉆井液性能：密度1.12g/cm3，粘度40s，塑性粘度13mPa·S，動切力4Pa，靜切力1/5Pa，失水8mL，pH值9。

進入油層前，加入2%海水降失水劑，降低失水至5mL以內。

鉆進過程中定期補充KCl、NaCl，保持泥漿中Cl-的含量。適時補充各種處理劑，維持處理劑的有效含量，嚴格控制鉆井液各項性能達到設計要求。

加強工程措施的配合，進入泥巖段后要求井隊每鉆進150～200m進行短起下鉆，協助巖屑的攜帶及保證井下暢通。

完鉆后充分循環，保證井眼循環干凈，起鉆換通井鉆具通井，下到底后充分循環，起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段，確保電測、下套管的順利進行。

封井漿配方：井漿30m3+2%液體潤滑劑+1%固體潤滑劑。

1.4 全井鉆井液性能

全井鉆井液性能見表4。

表4 全井鉆井液性能

1.5 井徑分析

本井目的層井徑擴大率6.5%，井眼規則，強抑制復合鹽能有效抑制地層造漿，短起下及起下鉆順利，無縮徑、大肚子井眼情況。

2 昌5-斜10井應用

2.1 井位基本信息

井位基本信息見表5。

表5 井位基本信息

2.2 地質概況

地質概況見表6。

表6 地質概況

2.3 工程概況

工程概況見表7。

表7 工程概況

2.4 各開次鉆井液體系維護及處理

2.4.1 一開(0-270m)

一開配制預水化8%的膨潤土漿100m3開鉆。鉆進過程中用清水維護補量，保持鉆井液有合適的粘切，以利于大井眼攜巖，使用振動篩及除砂器清除劣質固相。

一開完鉆后進行短起下鉆，到底充分循環，用1噸土粉，配制15方封井漿，封井后起鉆下套管。

2.4.2 二開(270-2303m)

二開采用一開泥漿小循環開鉆，因二開起始出現最大直徑1CM左右的礫石，故開始保持35～38s左右較高粘切，穿過礫石層之后開始大量補充PAM膠液，逐漸將粘度降至32s左右，600米左右開啟離心機，徹底清除無用固相，保持粘度32～35s左右鉆進至960米，短起下5柱后轉復合鹽體系，轉換前泥漿密度1.11，粘度35s，先放漿10方，大量補充0.15%濃度的PAM膠液，加0.5噸CMC-LV，然后再按照循環周加鹽一周，加量5噸氯化鈉和5噸氯化鉀(總泥漿量120方)，返出后性能為：密度1.14，粘度33，PV6，YP 1，G0-0，FL 12,pH值 7(未加燒堿)。轉型成功，后期采取聚合物和LV-CMC、FHFD膠液維護，并逐漸降失水。七號罐用一開倒過去的泥漿加1t土粉，0.1t燒堿配制坂土漿備用。

鉆進至造斜點前后，出現一些硬脆性灰黑色泥巖掉塊，最大1×0.5cm左右，為保證井下安全，用天然高分子降失水降至5mL以下，鉆進過程,及時補充1%～2%FHFD維護鉆井液封堵抑制性能。

1610m開始定向，鉆進至1636m，起鉆換螺桿和鉆頭，起鉆前用DSP-2和土粉配稠塞清掃井眼兩次，返出一些灰黑色泥巖掉塊，循環干凈后用DSP-2和土粉配制封井漿封井底500m起鉆。起鉆前密度1.14，粘度40，失水4.4mL。

采用每日膠液補充的方式逐漸加入氯化鈉和氯化鉀，保證含量[4]。

鉆進至2100m，出現碳質泥巖，將儲備的坂土漿一次性混入，將密度維持在設計上限，2120m穿過碳質泥巖段，未出現復雜情況，維持65～70s的較高粘切至完鉆。加強工程措施的配合，轉型后要求井隊每鉆進150～200m進行短起下鉆，保證井下暢通。

完鉆后充分循環，保證井眼循環干凈，短起下到底后充分循環，起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段，確保電測順利。

因電測油氣顯示不好決定側鉆，造斜點1241m，因完鉆泥漿粘切較高，固井及掃塞時放掉一部分泥漿，補充大量稀膠液，將粘度降至42s左右，再次分批加入氯化鉀和氯化鈉，保持一定的鹽含量，側鉆段地層和原井眼地層巖性差別較大，原井眼造漿不嚴重，而側鉆井眼孔一段大部分為紅色軟泥巖，造漿嚴重且鉆時快，粘切上漲壓力大，保持除砂器、離心機開啟，大量補充聚合物、銨鹽和褐煤配制的稀膠液，盡量維持粘度在50s以下，順利穿過了紅色軟泥巖地層。本側鉆段未鉆遇碳質泥巖地層，鉆進至2155m完鉆，完鉆泥漿性能為：密度1.15，粘度56，塑性粘度17，動切力8，靜切力3.5/22 失水4.4。

完鉆后換牙輪鉆頭通井，循環徹底后用固體潤滑劑配封井漿30方封井，確保了電測的順利。電測一次成功，井壁取心14顆。