大位移水平井钻井液技术在营11-平6井的应用

向刚(胜利石油管理局黄河钻井五公司 山东东营 257000)

一、钻井液技术难点

1.井眼清洁及摩阻扭矩控制

根据该井的直-增-稳-增-稳-增-平轨道设计，如何避免或减轻岩屑床的形成，将摩阻扭矩控制在合理范围内，保障钻具及井下安全是首要任务。

2.密度及劣质固相控制

大位移井中钻屑携带效率低，上行时间长，易水化分散。同时，在环空内反复研磨，惰性固相颗粒变细增加了钻井液密度，而密度低的泥岩经研磨粒径变小，更易水化分散，增加了清除难度，直接影响钻井液性能。

3.井壁稳定

胜利油田沙三中以下泥岩地层，层理较发育，引起地层垮塌主要原因是由于钻井液及滤液沿层理和微裂缝渗入地层内部，引起泥岩的裂解，导致剥落坍塌以及密度不能平衡地层坍塌应力造成的。因此，钻井液处理应从加强对泥岩裂缝进行封堵，减少滤液向地层的侵入着手，同时采用合理的密度和较强的抑制能力，对易破碎地层，采用合理的流型和流变性能成为防塌的重要手段。在工程上，控制起下钻速度和转盘转速，减轻钻具对井壁的碰撞。

二、钻井液技术对策

1.保证井眼清洁的技术对策

（1）上部技套钻进时，调整钻井液流变参数，维持适当低的粘度（45～50 s），切力（2～3/4～7 Pa），保持φ3在3左右；水平段钻进时，调整钻井液流变参数，维持粘度（45～55s），切力（3～4/6～10 Pa），保持φ3在6左右，防止钻井液粘滞性过强，粘附井壁，提高钻井液冲刷井壁的能力。

（2）沙三以上地层相对稳定，采用2 m3/mi n的大排量钻进，环空返速≥1.2 m/s，携岩效率低，起钻前充分循环。

（3）尽量以旋转钻进的方式，提高钻屑携带效率，采取钻一根划一根的措施，避免岩屑床形成。

2.控制钻具摩阻与扭矩的技术对策

（1）保持井眼轨迹圆滑。

（2）保持钻井液良好的清洁井眼的能力，使用固控设备清除劣质固相，将黏土含量、滤失量控制在合理范围内，提高泥饼质量。

（3）保证润滑剂含量，加入原油8%左右，依井下摩阻扭矩实际，可配合加入1.5%石墨类固体润滑剂。

3.密度及劣质固相控制

本井区沙河街组地层砂泥岩互可钻性好，机械钻速高，钻屑量大，用PD C钻头钻屑细，大位移井钻屑携带效率低且反复研磨，为克服不利因素，采取以下对策：

（1）使用铝胺高性能钻井液，抑制钻屑的分散，保持其完整，利于固控设备清除。

（2）强化三级固控设备的使用，使用细目振动筛，除砂器100%利用率，配合使用离心机清除被磨细的固相颗粒。

4.保持井壁稳定的技术对策

（1）钻井液体系选择

铝胺高性能钻井液是以有机胺处理剂胺基聚醇和铝基聚合物为主处理剂的钻井液体系，胺基聚醇有粘土晶格固定作用，铝基聚合物有井壁固化作用，该钻井液体系抑制能力强，有利于井壁稳定、防止钻头泥包和提高机械钻速，并可提高钻井液的抗污染能力及稳定性。

（2）保持井壁稳定的其它措施

增强钻井液的剪切稀释性，严格控制起下钻、开泵等速度，避免压力激动引发井壁失稳也非常重要。

三、现场维护处理

1.一开井段（0～161m）

一开清水钻进，利用地层粘土自然造浆，提高粘度和切力。排量30 l/s开钻，100米后逐步提高排量至55l/s以上，钻完进尺短起下后充分循环将岩屑循环干净，提高粘度至40～45S，确保下套管和固井的顺利施工。

2.二开井段（161～3002m）

东营组以上地层成岩性差，造浆能力强，可钻性好。重点是做到井眼畅通并适当控制井径；东营组以下地层泥岩易水化、剥落坍塌，重点是做到井壁稳定且清洁。

（1）直井段（161～2287 m）

使用一开钻井液开钻，大循环部分用0.3%的PA M胶液控制钻井液全絮凝，小循环后使用三级固控设备控制固相，使粘度保持在30～32 s之间，钻至东营组底部井深1700 m，粘度逐步升至35s，之后定性处理钻井液，加入NH4-H PA N、FB J-2调节流型将滤失量控制在8 ml以内，改善泥饼质量。

（2）斜井段（2287～3002 m）

进入沙河街地层后，加入K FT将滤失量降到5ml以内，利用FF-3和D LP-1增强井壁的稳定性。合理控制流变参数，初切在3～6 Pa，同时保证泵排量在50～55l/s，配合短起下等作业保证井眼清洁畅通。

3.三开井段（3002～3959m）

本井井眼清洁、摩阻控制、固相控制、井壁稳定等难点都出现在三开井段。根据室内试验确定的钻井液配方，开钻前在技套内调整钻井液，将黏土含量控制在60～70 g/l，加入0.5%A P-1增强钻井液抑制能力，加入5-6%原油提高润滑性，泥饼粘附系数保持在0.01～0.03之间。进入沙三段，逐步补充K FT、SM P-Ⅱ及原油,降低滤失量，改善泥饼质量。

四、施工效果

本井完钻井深3959 m，斜井段长1672 m，最大井斜91.33°，水平位移1180.21m。钻井期间未出现任何复杂情况，施工顺利，创出同类型井地区高指标。

结论和认识

1.使用抑制型强封堵钻井液体系，调整流变参数，高效率固控设备，合理工程措施等手段，可以解决大位移井的井眼清洁问题。

2.铝胺高性能钻井液抑制能力强，并兼有化学固壁及物理封堵等多重防塌作用，配合一定量的沥青类、树脂类、K FT类处理剂，及适当的钻井液密度，可解决大位移条件下沙河街组泥页岩垮塌问题及井眼清洁问题。

3.黄原胶在水平段，提高钻井液剪切稀释性，是其它处理剂无可比拟的。