BH—WEI抗三高钻井液技术在克深2—1—14井的应用

李悦 李玮 谢天 董智煜 许兴华

摘 要：克深2-1-14井位于塔里木油田山前构造带，由于地层倾角大，压力系数高，盐层厚度大，使得钻井时极易发生井壁垮塌，石膏、膏泥岩吸水膨胀等多种复杂问题，极大地制约了钻井提速。因此，针对克深2-1-14井钻井液技术难点，结合其地层特点和岩性理化特性，研究和优化了BH-WEI抗三高钻井液技术。现场应用表明，该钻井液体系具有优良的防塌防垮性能和润滑能力，完全能够满足该区块易垮、高温高压高密度、大段复合盐层、喷漏同层等特点的钻进需要，有效的改善了井壁的失稳程度，抑制了盐膏层“软泥岩”蠕变，同时该体系优良的流变性解决了窄压力窗口条件下的压力平衡问题，单井事故复杂率降为1.7%，钻井速度同比提高30%以上，大幅度降低了勘探开发成本。

关 键 词：钻井；BH-WEI钻井液；提速；盐膏层；井下复杂问题

中图分类号：TE 357 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）04-0773-03

Abstract： Keshen2-1-14 well is located in the piedmont area of Tarim Basin. High inclination angle， high pressure coefficient and thick salt bed make the problems occur easily， such as wall collapsing， gypsum and mudstone swelling， which restricts the drilling speed greatly. Therefore， according to the drilling fluid difficulties， formation conditions and physical and chemical characteristics of rock， BH-WEI three-high drilling fluid was researched and optimized. Field application showed that BH-WEI drilling fluid system has excellent anti-collapse performance and lubricating ability， which can absolutely meet the drilling needs， such as collapse， high temperature and high pressure and high density， multiple salt layer， blowout and loss in the same layer， and so on. It can improve the instability of the well effectively and repress the creep of salt and gypsum layer. Furthermore， the good rheological property can solve the pressure balance problem under the condition of narrow window， making the single well accident rate drop to 1.7% and the drilling speed increase by more than 30%， which will reduce the exploration and development costs significantly.

Key words： Drill； BH-WEI drilling fluid； ROP enhancement； Salt and gypsum formations； Borehole problems

塔里木油田山前构造带，由于受多次造山运动和断层影响，区域构造地应力大，地层裂缝、微裂缝发育，地层倾角大，部分地层倾角甚至达到90°，井壁稳定性非常差。而且全井筒泥岩井段缩径垮塌、膏泥岩层“软泥岩”蠕变缩径、目的层窄压力窗口“非漏即喷”等井下复杂交织在一起，其钻井液难度在国内外都少见，大大增加了钻井难度，已完钻井几乎100%出现卡钻、井漏、溢流等事故复杂事件，极大地制约了钻井提速，不但造成了巨额的经济损失，也严重阻碍了勘探开发进度[1-4]。因此，综合分析塔里木山前井事故复杂原因，结合塔里木山前井地层特点和岩性理化特性，研究和优化了BH-WEI抗三高钻井液技术，并在克深2-1-14井应用，取得了显著的效果。

1 钻井液技术难点

克深2-1-14井是位于新疆塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带克深区带克深1-克深2号构造上的一口开发井，四开结构井。该区块主要存在以下钻井液技术难点[5-8]：

（1）由于在沉积过程中，受山体扩张和山体重力造成的挤压作用，很多地区地层倾角高达15?-85°且地层非均质，含泥岩互层，压力系数高达1.76，使得钻井时极易发生井壁垮塌；

（2）大多数山前井均为盐下井，盐层厚度超过500 m，部分地区膏盐层厚度甚至达到1 800 m，钻井过程中极易发生膏盐层“软泥岩”蠕变缩径，盐溶后井壁坍塌，石膏、膏泥岩吸水膨胀等多种复杂问题；

（3）传统的无机盐水聚磺钻井液体系由于自身固有的“三大”矛盾存在，其走的是强分散平衡流变性矛盾的思路，解决了流变性，但加剧了抑制与分散的矛盾，无法从质的方面解决三高难题以及钻井提速的技术需求。

2 BH-WEI抗三高钻井液体系的特点

BH-WEI抗三高钻井液技术是以高密度复合盐溶液为配浆基液，配合其它处理剂而形成的钻井液技术，主要解决“三高一强一窄”等复杂地层钻井液技术难点，具有如下特点[9-12]：

（1）抗温度达220 ℃、抗盐膏、只用重晶石加重密度达2.60 g/cm3以上；

（2）无需膨润土配制钻井液，解决了高温、高矿化度条件下的流变难题；

（3）惰性固相含量低；

（4）油气层保护效果好；

（5）实现钻、完井液一体化，可回收重复利用，性价比优；

（6）材料无荧光，对地质录井、测井等无干扰，利于勘探发现；

（7）低腐蚀，对金属、橡胶几乎无腐蚀；

（8）低毒环保。

3 BH-WEI抗三高钻井液技术现场应用

3.1 一开

一开使用BH-WEI钻井液体系：开钻前储备200 t重晶石，配200 m3浓度10%的膨润土浆，至少水化24h；用稠膨润土浆开钻，并使用低浓度的胶液（水+0.2%～0.3%MMH+0.2～0.5%小分子）维护，钻进50～60 m过后将钻井液粘度下调至50 s左右，有利于减少虚厚泥饼的形成，减少阻卡；当钻井液的携带能力下降过多时再补加膨润土浆（每次加2 m3）到井浆中，以提高屈服值和切力；每钻进50～60 m使用高粘稠塞（井浆加1-2袋PAC-HV或BZ-HXC）洗井携砂一次，该稠浆可回收再重复利用；如果钻进地层泥岩较多，要补充低浓度的BZ-BYJ1，适当包被钻屑，防止泥岩过度分散；强化固控设备的使用，振动筛使用目数不宜太高（60目最好）；多放三角罐，置换部分钻井液，降低钻井液中的劣质固相；放掉除砂器（除泥器）底流；根据临井资料控制好钻井液的密度，如果许可，尽量使用低密度钻进；根据进尺，每50 m补加1吨润滑剂，下套管之前彻底清洗井眼，在钻井液中加入1 t润滑剂，在封闭浆中加入1吨润滑剂提高润滑性能，保证下套管顺利。

3.2 二开

二开使用BH-WEI钻井液体系：固井多出的部分钻井液储备起来，用一开钻井液钻塞，并加纯碱处理，钻完塞后，用储备的钻井液（一开井浆），替换掉井浆，并大量补充胶液，稀释（降低）钻井液的膨润土含量；胶液配方：水25 m3+MMH 0.2 t+小分子（0.2～0.5%）+REDU0.05T+BZ-BYJ-10.2 t，刚开始钻井液消耗少，胶液量补得少，第一罐胶液配浓一些；有进尺后根据岩屑包被情况更改胶液配方：适当加大BZ-BYJ1的用量（0.2～0.5%）；井温40℃后可以考虑加入BZ-YRH替代液体润滑剂；二开一开始就做好加BZ-WYJ1的准备，控制好钻井液量配好高浓度的胶液，在两天时间左右将全井钻井液中BZ-WYJ-1的含量提高到20%以上，并在以后的钻进中根据需要及时调整盐的浓度；胶液维护基本配方：BZ-REDU（0.5～1%）+BZ-YRH（0.5～2%）+BZ-YFT（1～3%），根据井下情况和失水大小控制各处理剂的加量；根据井温和泥岩成岩情况，逐渐减少BZ-BYJ1的加量，但不能停用；在满足携砂的情况下，实施低粘切，改善钻井液失水造壁性，预防井眼阻卡；井底温度超过80 ℃后，控制好高温高压失水，不超过8 mL，并提前加入封堵剂，适当提高钻井液粘切，钻井液密度走上限；强化固控设备的使用，振动筛使用目数根据钻井液过筛情况及时调整，尽量使用高目数筛布；快速钻进时多放三角罐，置换部分钻井液，降低钻井液中的劣质固相；放掉除砂器底流；钻进硬地层前，钻井液密度走上限，钻井液中BZ-WYJⅠ型和Ⅱ型总含量不低于35%。

3.3 三开

三开使用BH-WEI钻井液体系：新配浆，如果上部井段钻井液密度和含盐量较高，且钻井液中无用固相较少的情况下，也可以进行老浆转化；配置无土相新浆，钻井液中Ⅰ型盐含量为55～60%，Ⅱ型盐含量为50%；其他主处理剂为：BZ-REDU（0.5～1%）+BZ-YRH（2%）+BZ-YFT（3%）。

3.4 四开

四开使用BH-WEI钻井液体系：采用老浆转化和配新浆相结合的方式，降低钻井液中的劣质无用固相，加入BZ-DVIS，提高BZ-YRH的含量，改善钻井液的流变参数，降低钻井液触变性，工程配合好施工参数，减少压力激动程度；钻井液密度试走低限，起钻前测量地层压力系数与井浆密度差，压重塞，平衡地层压力，避免溢流；下钻采用分段循环的方式，替出重塞，防止井漏。

4 应用效果

BH-WEI抗三高钻井液体系本身具有极强的抑制性和抗盐抗膏能力，可以有效抑制膏盐层“软泥岩”蠕变缩径。同时通过优选配方，改善性能指标，对钻井液技术细节进行优化，使之适应对“窄压力”密度窗口地质条件下的安全钻进。克深2-1-14井使用了BH-WEI抗三高钻井液体系，全井段钻进平稳，井壁稳定，单井事故复杂率降为1.7%，特别是全井筒无阻卡，钻井机速明显快于临井，同比提高了30%以上，有效的提高了钻井时效（如表1）。

5 结 论

（1）BH-WEI抗三高钻井液技术在塔里木油田山前克深2-1-14井的成功应用，充分体现出该体系优良的防塌、防垮性能和润滑能力，完全能够满足该区块易垮、高温高压高密度、大段复合盐层、喷漏同层等特点的钻进需要，有效的改善了井壁的失稳程度，抑制了盐膏层“软泥岩”蠕变。

（2）BH-WEI钻井液体系优良的流变性解决了窄压力窗口条件下的压力平衡问题，单井事故复杂率降为1.7%，钻井速度同比提高30%以上，大幅度降低了勘探开发成本，具有广阔的推广应用前景。

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