合水区块高压浅水层钻井液技术实践与应用

陈保民 张孝兵 海照新(川庆钻探工程公司长庆钻井总公司, 陕西 西安 710000)

合水区块高压浅水层钻井液技术实践与应用

陈保民 张孝兵 海照新(川庆钻探工程公司长庆钻井总公司, 陕西 西安 710000)

随着勘探开发的滚动推进，钻遇异常压力区域的范围和机率相应增大，鄂尔多斯盆地陇东地区的城壕、合水两区块是典型的老区扩边、加密区块，由于多套注水开采区块并存导致出水频发。通过对该区块出水问题处理总结出了一套可行的钻井液处理方法，效果显著。

出水;润滑性;异常高压区;机械钻速;近平衡钻井

1 现场出水现状与分析

1.1 城壕、合水区块的共性

(1)地面海拔在1150米左右发生出水的机率很大，而处于河道、山底旁的井，出水发生率几乎百分之百；(2)地质构造相同，均为隆起构造；(3)人为开采因素造成对储层的开采和注水，多注水井；(4)出水层位都在直罗下部井段至延安中部井段(940—1120米)之间；(5)两地出水量不大，均在每小时十方左右。

1.2 城壕、合水区块的特性

城壕区块长3油气层地层压力稳，而合水区块属于“三高”油气层异常压力区，钻井中油气侵速度快，伴生气含量高。

2 地层异常压力区域的划分

根据现场资料研究分析得出城壕区块存在一个异常高压区，范围大约在960-1120米左右，位于直罗下部井段至延安中部井段。 合水区块存在两个异常地层高压区，大约在940—1035米，与1281—1380米，前者地层与城壕相同，后者属于长4+5油气层。

3 钻井液技术难点

(1)该区块出水量不大，但对泥浆破坏严重。坍塌层主要在直罗层，也是发生出水的主要层段，该地层含有大量的泥页岩，地层稳定性差，易坍塌。钻井周期相对较长，增加了直罗段的浸泡时间，会使泥页岩严重软化，钻井中造成坍塌和缩径，将会使起下钻遇阻，因此该井段为全井防塌的重点和难点。

(2)城壕区块安定井段较短(40米左后)，洛河、安定、直罗地层衔接紧密，岩性变化较大，造成井径变化较大，起钻至该井段时容易造成起钻遇阻，电测困难。

(3)合水区块存在两个异常地层高压区，表现为油气侵速度快，伴生气含量高。加重泥浆在上水池建立小循环，长时间钻进泥浆性能差，无用固相增加，特别是泥浆密度上升过快，使井下安全风险增大。其次，长时间使用加重泥浆钻进，给钻井施工带来了许多困难，如：对井下粘卡的风险、对螺杆和PDC钻头的损害及对机械转速的影响。

4 应对技术措施

(1)二开钻进后，继续以“四强”技术为支持。即：上部井段强絮凝、中部井段强抑制、中下部井段强净化、下部井段强封隔。以确保井下安全，最大限度的解放机械转速，实现快速钻进。城壕区块西259井区261-3井组960-1120米处存在一个异常地层高压区，地层水非常活跃，钻至该井段(直罗底至延安)时发生出水 。该区块出水量不大，但对泥浆破坏严重。考虑到对机械钻速的影响，过早转化为加重钻井液体系必然增加钻井周期，对钻井液防塌、防卡、润滑性提出更高的要求。为了不影响钻时，根据出水量小的特点，在直罗、延安中下部井段继续以“四强”技术为依托，以强抑制与强净化为重点。由于是出水井，进入延长(延安底1162米)前不管离油层前转化相差多少米，必须转化为细分散体系。

(2)合水区块，存在两个地层异常压力区域即940-1035米与1281-1380米，其前者位于地层的直罗底部至延安中部，后者位于长3至长4+5油气层段。从井控考虑，下部异常高压区在长3油气层段，所以上部异常高压区出水井段必需提前转化为加重细分散体系，确保在钻开长3油气层前能快速加重到1.15 g/cm3。

5 结语

(1)地面海拔较低时，钻井中发生出水的机率很大，而处于河道、山底旁的井，出水发生率几乎百分之百，因此当井场地理位置与其相符时，我们要做好(地层出水)防范工作。

(2)针对城壕区块洛河、安定、直罗地层衔接处井径变化不规则，造成起钻遇阻的技术难点，可采用在该地层短程起下钻的方法，取得了良好的效果。

(3)坍塌层主要在直罗层，也是发生出水的主要层段，因此防塌工作必须在清水聚合物体系转换为细分散体系之前做好，为后续防塌工作打下基础。

(4)采用近平衡钻井，在不发生出水或油气侵的条件下，确定合理的密度、粘度。使其泥浆液柱压力等出水层压力或油气层压力的情况下的钻井，最大限度的提高机械转速，实现快速钻进。

(5)加重钻井液要有良好的润滑性和较低的摩阻系数，泥饼质量要做到薄、韧、光滑，确保不发生粘吸卡钻，减少井下事故的发生。

(6)加重泥浆在长时间、大井段入井循环情况下，做好地面净化和井筒净化工作，能有效控制无用固相，优化泥浆性能，保证井下安全。

(7)密度、粘度及切力三大因素严重的影响着机械钻速，所以一般尽量追求泥浆的低密度，低粘度，根据实际需要，只要调整泥浆密度和粘度能达到所需要求即可，以确保最大机械钻速。