浅谈冷94井钻井施工技术难点

苏海明

摘 要：冷94井位于柴达木盆地柴北缘冷湖构造带冷湖五号构造四高点冷90井区高部位，是该构造中较为典型的一口预探井。柴北缘位于柴达木盆地北部，是盆地一级构造单元，因断块构造发育，因此又称北缘块断带。冷湖五号构造四高点F1滑脱断层下盘的断背斜圈闭落深可靠，具备钻探的地质条件。本文的目的是通过冷94井在钻井施工中出现的复杂、事故来说明在柴北缘冷湖构造带冷湖五号构造中的钻井施工难点，为该区块下步钻井施工提供依据。

关键词：冷94井；柴北缘；井控；防斜；MWD随钻测斜仪

中图分类号： TE242 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-173-2

1 冷94井概况

冷94井是柴达木盆地冷湖构造带冷湖五号构造四高点冷90井区高部位一口预探井，主要目的层：N1、E32；完井层位：N1；设计井深2550m，实际完钻井深2146.54m。

冷94井于2013年3月19日5：00一开；6月16日10：30完钻，完钻井深2146.54m； 7月1日20：00完井。钻井周期：89.23天；钻机月速：615.05米/台月；平均机械钻速：2.32 m/h；井身质量、固井质量均合格。采用常规法固井，水泥返至地面。

2 钻井施工难点

2.1 柴北缘普遍存在高压含气盐水层，钻井液维护难度大，安全钻进困难大

由于普遍存在高压含气盐水层，且其位置及压力系数出入较大，造成一些深探井经常发生溢流、井涌、钻井液爱污染；同时，由于密度过高，欠压实和薄弱地层又会出现井漏，导致井下复杂和事故频发。因此，安全钻穿高压含气盐水层是柴北缘探区的首要钻井难题。本井钻至360米时，就开始逐步出现高压含气盐水层，密度提至1.45-1.81g/cm3。高压含气盐水层属于高压低渗层位，地层中盐水不断侵入井筒内，污染钻井液，改变钻井液性能，导致井下不断出现复杂和异常。本井一开在钻井液中加入（1.5-2）%的复合堵漏剂，防止在浅层钻进中发生井漏。二开、 三开井段地层富含高压油气水层，为高压流体聚积带。采用具有抗高温、抗盐水侵、防塌、稳定性强、密度可调范围大的聚合物钻井液施工，用 SMP-2、SMC、PSC等处理剂调整钻井液性能及参数。

2.2 地质构造复杂、地层倾角大，严重影响钻井速度和井身质量

该区块表层地层倾角7°-8°，下部地层倾角8°-10°。如冷科1井最大井斜为18.7°，多次纠斜，发生卡钻；冷92井最大井斜13.2°/2988m，发生多次卡钻；鄂Ⅱ2井井深2950.18m，井斜12.75°，填井侧钻；鸭参3井最大井斜

11.75°/3250m。井身质量的控制是制约提高钻井速度的重要因素，针对本井地层倾角大，地层自然造斜力较强的情况，冷94井制定了严密的防斜措施，采用优化钻具组合、增加单点测斜的频率、MWD随便测斜等技术。后期作业中，使用MWD随钻测斜仪，随时监控井斜数据，及时采取纠斜措施，以确保井眼轨迹和井身质量。

2.3 复杂情况交替出现

该区块复杂情况交替出现，不能完全用表套、技套封固复杂地层。裸眼段中常有喷、漏、塌、卡并存，给钻井施工、完井作业带来极大困难。如鸭深1井在4855～4891m井段时，密度高则漏、低则出，出与漏的压力窗口窄，密度调整范围只有0.2g/cm3。地质方面提供的地层压力系数与实际钻井施工的钻井液密度相差大，柴北缘施工的井钻遇高压水层后，钻井液密度多在1.90g/cm3以上。鸭深1井井下掉块严重，下入Φ339.7表套时在1680.97m卡死。冷93井侧钻井深720.43m，提前完钻。冷94井2013年6月09日钻至井深2146.54m，接完单根下放遇阻，发生粘卡。卡点位置：1741m；后成功解卡恢复正常钻进。

2.4 一级井控风险井

冷94井属于青海油田一级井控风险井，井控工作尤为重要。本井地层压力和异常地应力预测困难大，浅部地层疏松易漏，易垮；在钻井施工过程中加强了坐岗，做到了及时发现，及时控制。多次组织井队干部、班级人员认真学习《冷94井钻井技术措施》、《青海油田石油与天然气钻井井控实施细则》，以及《邻区钻井情况》中冷科一井、冷90井、冷91井、冷92井、冷93井的复杂、事故，增加防喷演习次数，增强全员井控意识。邻井资料显示：冷90井井深404m就钻遇高压盐水层，最大溢速达12.62m3/h，1300m中间电测时钻井密度由1.60？坭1.90g/cm3；鄂I-1井发生溢流，出水情况严重，导致报废。鄂Ⅱ2井在井深1790m时，共出水3508.3m3，最大溢速达40m3/h。在本井的施工中，设计密度低，液柱压力不能平衡地层压力，造成溢流复杂情况9次。（表2）

3 结论与建议

在冷94井的钻井施工过程中，利用邻井资料和邻井钻井经验，运用优质钻井液、高效能钻头，防喷、漏、塌、卡，保护油气层等技术措施相配合，坚持以科学钻井为主导，强化技术管控、确保井控安全、优质高效的钻井原则顺利完钻。

①井控工作是重中之重，提高钻井井控意识，以井控安全为中心，做好一级井控风险井的井控工作。严格按照设计要求做好储备工作，确保一次井控万无一失。二开、三开后加强井控设备的安装、维护保养及现场试压工作，严格执行坐岗制度、干部24小时值班制度，提高全员井控工作水平，把井控管理各项规章制度和技术规范落到实处，以确保在该区块钻井施工中的井控安全工作。

②针对不同井段，不同层位维护好钻井液性能。二开、 三开井段地层富含高压油气水层，为高压流体聚积带。适时有效地调整钻井液性能，采用具有抗高温、抗盐、防塌、稳定性强、密度可调范围大的聚合物钻井液施工，钻遇高压油气水层钻井液密度则以压稳地层流体为原则。钻井液中加入适量的SPAN、SP-80、 Na2Cr2O7等表面活性剂，提高钻井液的热稳定性，同时加入QX-4和ST-2，改善钻井液中固相离子级配，提高泥饼质量，提高钻井液的润滑性，降低滤失量，防止地层剥蚀性掉块和压差粘附卡钻。

③二开、三开前，必须有详细、综合的钻井工程技术措施、钻井液处理方案，并在现场进行技术交底和风险提示。加强技术管控，做到队部、班组都清楚施工技术措施和邻井的复杂、事故。加强现场巡查和技术指导，做好井下复杂情况的预防工作，保障生产的安全平稳运行。优化钻具组合，建议下入随钻震击器，钻铤尽量使用螺旋钻铤，防止粘卡；使用无磁钻铤+MWD随钻测斜仪+螺杆钻具，可以随时监测井斜、方位的变化，有效地控制井眼轨迹和井身质量。坚持每钻进150-200米进行短起下钻，防止出现不规则井眼，防止事故发生。