笔架岭大位移井钻井液技术

宋永龙(中油长城钻探钻井液公司， 辽宁 盘锦 124010)

笔架岭大位移井钻井液技术

宋永龙(中油长城钻探钻井液公司， 辽宁 盘锦 124010)

大位移井通常定义为水平位移与垂直深度之比大于2.0以上的井。大位移井最早应用处于经济上考虑，主要目的是利用海上现有平台设施或陆地开发边际油田，使按照常规技术不具备商业开采价值小油田通过大位移钻井技术能够节约油田开发费用，从而有效地开发。

位移；井斜；钻井液

1 概况

笔架岭大位移井位于辽河断陷西部凹陷笔架岭油田，地层依次为第四系平原组，上第三系明化镇组，馆陶组，下第三系东一、二、三段，沙一、二段。井身 结 构:Φ346mm× m+Φ241mm×m；套 管 结 构：Φ273mm×m+Φ139.7mm×m。

2 钻井液技术

笔架岭地层松软,井眼稳定是个大问题，井斜角大井眼净化是关键,钻屑床不可避免,泥浆技术在这里又成为能否打成的关键。

(1)钻井液体系。一开(约300m)：普通般土浆。二开：使用SF体系。性能维护：钻进中补充抑制剂等各类处理剂维护泥浆性能。定向时增强钻井液体系润滑性能，混入一定量固体润滑剂、聚合醇，随着井深增加及时补充，保持体系中润滑剂有效含量，确保摩阻系数小于0.07，以满足井下安全要求。

(2)携岩问题。①大位移井施工中，井斜角在45°～65°是公认携岩最困难井段，该井段极易形成岩屑床，当岩屑床达到一定厚度时，在重力作用下会沿下井壁滑落，造成起下钻遇卡、遇阻、划眼及钻进时转盘扭矩增加主要原因，能否及时有效把井底钻屑带出是施工成败关键。②笔架岭大位移井主要采取了采用滑动钻进与转动钻进相结合、短起下钻、优选钻井液性能流变参数、稠或稀钻井液携带四种方式互相配合来解决。

采用滑动钻进与转动钻进相结合。造斜井段滑动钻进与转动钻进进尺之比为1∶1左右，在井斜、方位允许时，尽量采用转动钻进方式，减少滑动钻进时间。

短起下钻。短起下钻是破坏岩屑床有效手段。造斜井段井斜30°后每打50m短起下一次10柱左右；稳斜井段，钻进100m左右短起下钻一次10～20柱，主要视钻进时返出钻屑量多少、钻进时转盘扭矩增加值定短起下钻时间及井段长短。起下钻时摩阻较大、钻进时扭矩增加较快，则增加短起下钻距离，适当增加短起下次数,通过倒划眼,消除岩屑床,提高井眼净化程度,保证作业安全。

优选钻井液性能和流变参数。满足携岩要求，钻井液粘度、切力和流变参数是调整重点。打破以往钻进中漏斗粘度始终在50～70s；采用增大排量，降低漏斗粘度在35～40s。

采用稠或稀钻井液携带岩屑。稠浆要保持漏斗粘度高于井浆20s以上；稀浆保证紊流临界返速小于同排量井浆环空返速，泵入稠浆或稀浆的时机则视钻屑返出量和工程措施而定。

(3)润滑防卡问题。润滑防卡问题是大位移井需要解决另一个难题。由于斜井段长，钻具与井壁接触面积大、时间长，极易发生粘卡事故，所以润滑防卡问题是该井施工成败另一个关键问题。

调整泥饼质量及清除浮泥饼。良好泥饼质量是预防粘卡基础。在禁止使用沥青类材料情况下，主要以PSP、SMP、HA树脂和超细CaCO3配合降失水，2500m以后控制滤失量小于3.5ml，泥饼薄而韧，避免产生虚、厚泥饼，配制稀浆或稠浆时加入足量降滤失剂。

润滑剂使用。①使用润滑剂有极压润滑剂、油性石墨、鳞片石墨粉、聚合醇、柴油、机油等，在定向井段加入极压润滑剂和油性石墨。井深2500米以后，使用柴油、机油、聚合醇配合，总含油量为3%～4%，聚合醇加量为0.5%～1%。②改善泥饼质量和优选润滑剂两种防粘卡措施，各井段泥浆摩阻系数、极压润滑系数以及起下钻附加拉力、钻进时转盘扭矩的变化都在正常范围之内。

(4)井漏问题。笔架岭地区各层段均是砂泥岩互层，馆陶组砂层较厚，东营和沙河街地层砂泥岩均为薄层，且全井砂岩颗粒细、胶结疏松，承压能力低，钻进中始终存在渗漏现象，每次起下钻损失泥浆都在10～20m3。防漏主要措施：①严格控制密度。②保持钻井液有良好触变性处理剂，控制起下钻速度，下到底先小排量开正常，再大排量。③根据地层特点选择防漏材料。

(5)固控技术。固控设备振动筛3台、除砂器1台、除泥器1台、离心机2台。使用效率振动筛100%，除砂器90%以上，除泥器70%以上，离心机2台50%。化学除砂与机械除砂相配合。

3 大位移井钻井关键技术

(1)井壁稳定技术。研究井壁稳定目的是计算大位移井所在区块三条压力剖面，即地层坍塌压力、地层压力和地层破裂压力，为设计合理钻井液密度提供理论依据。

(2)扭矩/摩阻分析及钻柱优化设计。摩阻扭矩分析是大位移井轨迹优化和钻柱优化基础，又是制约大位移井所能钻达水平位移极限重要因素。减少摩阻扭矩途径包括：①优选井身剖面。②增加钻井液润滑性。③使用减摩工具。④使用旋转导向钻井系统。

(3)流体力学及井眼净化技术。①大位移流体力学要解决主要问题计算保证井眼净化最小环空返速、井底当量循环密度、立管压力等参数。②钻井液流变性。③旋转导向钻井技术。④起下钻前充分循环钻井液。

(4)套管作业和固井。大位移井成功下入套管是关键。主要技术措施：①清洁井眼。②减少摩阻。③减少扶正器数量。

4 结语

总之，随着近几年来超大位移井实施，一些技术不断成熟，现在大位移井钻井工艺难点和重点集中在：扭矩/摩阻、轨道设计、定向控制、水力学与井眼净化、套管漂浮技术等方面。