多元协同钻井液体系在金龙2井区不下技术套管试验井的应用

李 云，李春祥，刘 鹏，罗 亮，郑谭民

（西部钻探新疆克拉玛依钻井公司泥浆技术服务公司，新疆克拉玛依 834009）

多元协同钻井液体系在金龙2井区不下技术套管试验井的应用

李 云，李春祥，刘 鹏，罗 亮，郑谭民

（西部钻探新疆克拉玛依钻井公司泥浆技术服务公司，新疆克拉玛依 834009）

针对金龙2井区井身结构特点和长裸眼井段的稳定性差，上部地层承压能力弱等技术难题，室内优选出一种多元协同钻井液体系。该多元协同钻井液体系具有抑制性强、固相含量低、流变性好、配伍性好、抗污染能力强等优点。该钻井液体系在金龙2井区不下技术套管井中开展了4井次现场试验，均获得成功。现场钻井液性能稳定，维护方便，满足施工要求。

多元协同；配伍性；抑制性；承压能力

金龙2井区作为新疆油田油藏评价及产能建设重点区块，目的层为二叠系乌尔禾组和佳木河组，平均井深4 250m。已完成井均采用三开井身结构，为提高钻井速度，也为降低钻井综合成本，开展不下技术套管二开井身结构研究实验工作；金龙2井区地层复杂侏罗系、二叠系井漏问题突出；井眼稳定性较差；二开长裸眼段存在多套压力系统，且为了安全打开气层，必须提高上部地层承压能力来降低钻井井控风险。通过对完成井实钻资料分析，优选各种抑制性防塌效果好的多元协同钻井完井液体系、并对防漏堵漏技术攻关。多元协同钻完井液完全解决了长裸眼段井壁稳定及上部大段水敏性强泥岩缩径的问题，顺利完成了金龙2井区不下技术套管试验井钻井作业。采用多元协同钻井液体系实钻的四口井，复杂时率降低至1.98%，事故时率为0，钻机月速相对提高10%以上。

1 多元协同钻完井液组成

根据金龙2井区地层特征，施工技术难题及防漏堵漏配伍性的特殊要求，钻井液必须具有较强抑制性能、较高矿化度、与堵漏剂具有较好的配伍性。多元协同钻井液是采用新疆区块使用成熟的钾钙基钻井液引入有机盐及胺基抑制剂的钻井液体系，其与普通钻井液相比有以下优点：（1）体系中含有有机盐，体系滤液具有较低活度，抑制性强有利于井壁稳定及钻屑、粘土的不分散；（2）固相含量低，流变性好；（3）体系配伍性好，加入堵漏剂及其他处理剂钻井液性能稳定（4）抗污染能力强（5）保护储层效果好。

选用分子量适中的包被剂GJD-4、胺基抑制剂增强体系的包被抑制能力，抑制泥岩分散、垮塌；GRL-1、PHT、磺化沥青干粉改善泥饼质量，提高钻井液封堵能力。Redu1、SP-8控制钻井液API滤失量。

2 多元协同钻井液性能评价

通过室内实验研究最终确定多元协同钻井液体系配方：

水＋4%坂土＋0.2%NaCO3＋0.5%KOH＋7%KCl＋15%有机盐＋0.4%redu1＋0.3%SP-8＋0.8%GJD-4＋3%SMP-2＋2%SPNH＋4%磺化沥青粉＋1.5%胺基抑制剂＋3%GRL-1＋油层保护剂＋润滑剂＋重晶石粉（配方中百分数为质量分数）

针对金龙2井区钻井难点，特别对钻完井液的常规性能、抗污染能力、以及堵漏难点配伍性进行了评价。

2.1 常规性能评价

对配方的常温性能及100℃热滚16h后的性能进行了评价，实验结果如表1所示，多元协同钻井液具有较好流变性、滤失性及满足100℃抗温要求。

表1 常规性能

2.2 抗污染性能评价

在配方中分别加入质量分数为10%新疆夏子街三级土、2%CaCl2和2%NaHCO3，将加入污染物的钻井液在100℃热滚16h，评价体系抗土、抗钙侵及CO32-、HCO3

-污染能力。如表2所示，加入污染物后体系的各项性能变化幅度不大，均在可控范围之内，表明多元协同钻井液体系具有较强的抗污染能力，可满足施工要求。

表2 抗污染性能测试

2.3 封堵防漏堵漏配方评价

根据已完井电测资料分析易漏地层，金龙2井区孔隙度：9.66%～12.76%，加入封堵剂封堵泥页岩微裂缝，防止钻井液中的水沿着微裂缝进入地层中，防止地层垮塌。优选GRL-1、PHT、天然沥青粉三种封堵剂，钻井液中含量保证大于3%。

针对金龙2井区井漏复杂及地层承压能力低的技术难题，研究实施了旨在提高堵漏成功率及地层承压能力的新型堵漏剂KZ系列堵漏剂现场堵漏配方。

以桥塞堵漏机理为理论指导，通过对现场常用各类堵漏剂性能分析研究，结合金龙2井区易漏及承压能力低的地层物性（见表3），对各类堵漏材料进行评价、筛选、组合、复配、优化，使用堵漏、随钻作业的KZ系列堵漏剂堵漏配方。现场先期预防采用钻井液中加入2%KZ-5；堵漏作业采用5%～20%（KZ-2+KZ-3+KZ-4+综堵+核桃壳）方式堵漏，加入堵漏剂后配伍性好，性能影响小，堵漏成功率高。完全满足堵漏及井壁稳定的需求。

表3 金龙2井区易漏地层地质基础情况

3 现场应用

3.1 多元协同钻井液现场配制与维护

3.1.1 多元协同钻井液的配制

一开完成后，清除泥浆罐内一开泥浆，备水配制4%含量坂土浆预水化24h，按配方依次加入化工材料。待化工料完全溶解后，调整泥浆性能达到设计要求后顶替套管内钻井液并循环均匀后钻灰塞后直接二开。

3.1.2 多元协同钻井液现场维护措施

二开以1.10g/cm3密度钻进，西山窑地层密度上提至1.20 g/cm3，逐渐提高至1.23g/cm3，泥浆中加入1%KZ-5随钻堵漏剂预防井漏，进入八道湾后禁止提高钻井液密度，维持密度钻穿八道湾地层后将密度上提至1.25g/cm3。再补充1%KZ-5+2%KZ-3，采用循环上提密度至1.32g/cm3的方式提高地层承压能力；若发生井漏，按照封闭裸眼井段2%KZ-2＋3%KZ-3＋2%KZ-4＋2%KZ-5配制堵漏泥浆，用泵车以0.5MPa为台阶进行憋压，满足承压条件后进行下步作业。上部地层承压能力达到要求后，将密度降至1.25g/cm3，筛除堵漏剂继续钻进。进入克拉玛依组密度上提至1.30g/cm3，完井密度使用1.32～1.35g/cm3。

钻进过程中如遇井漏，根据不同的漏失速度采用不同堵漏配方堵漏。基本采用KZ系列堵漏剂堵漏，堵漏成功率高效果明显。试验井井漏复杂及处理情况见表4。

表4 试验井井漏复杂及处理情况

3.2 泥浆性能

多元协同钻井液在JL2301井、JL2303井、JL2124井、JL2348井4口不下技套实验井施工实验，使用过程中性能稳定，流变性滤失造壁性以及润滑性控制理想，完全满足不下技套实验井的需要。具体性能见表5。

表5 JL2303井实钻钻井液性能表

3.3 应用效果

运用多元协同钻井液体系实验的4口井，均不下技套施工成功。多元协同钻井液体系在稳定井壁，提高薄弱底层承压能力，堵漏配伍性方面性能优越，保障了堵漏成功率。完全满足了不下技套实验井对泥浆的需求。

4 结论

1）多元协同钻完井液体系现场配制简单，性能稳定，抗污染能力强，能满足金龙2井区不下技套井井壁稳定的需要。

2）多元协同钻完井液体系与堵漏剂配伍性好，堵漏施工顺利，四口井在施工过程中没有出现井漏外的其他复杂。

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[4] 魏宏超，唐志进，张凌.裂隙型储层桥堵剂配方优选实验[J].钻井液与完井液，2010，27，（3）：38-40.

Application of Multiple Synergistic Drilling Fluid System in Well Casing Test Well in No

Li Yun，Li Chun-xiang，Liu Peng，Luo Liang，Zheng Tan-min

Aiming at the technical problems of wellbore structural characteristics，poor stability of long open hole section and weak bearing capacity of upper strata in Jinlong 2 well，a multi-coordinated drilling f uid system was selected in the laboratory.The multi-cooperative drilling f uid system has the advantages of strong inhibition，low solid-phase content，good rheological property，good compatibility and strong anti-pollution ability.The drilling f uid system in the Jinlong 2 well below the technology cased well to carry out 4 well-site f eld tests，were successful.On-site drilling f uid performance is stable，easy maintenance，to meet the construction requirements.

multiple coordination synergistic inhibitive pressure bearing capacity

TE254

A

1003-6490（2016）11-0009-02

2016-11-02

李云（1964—），女，新疆克拉玛依人，工程师，主要从事钻井液相关工作。