渤海湾地区滩海浅层大位移井钻井液技术

赵晖　王西峰　侯庆峰　叶永刚　魏文生　王光华

摘 要：老168-斜90、91、92、93、94井是胜利油田继老168一期工程之后部署在该区的浅层大位移、高位垂比的滚动勘探井。所钻进地层埋深浅，欠压实程度高，地层不稳定，上部地层松软，地层造斜能力差。采用强抑制润滑防塌钻井液体系[1]，根据地层特点合理调整钻井液性能，满足了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求。克服了浅地层造斜稳斜控制困难，大井眼、大位移段岩屑携带困难，起下钻摩阻大，旋转钻进扭矩大，套管下入困难等一系列技术难题[2-3]。

关键词：浅层 大位移井 老168 位垂比 润滑防塌 摩阻 扭矩

1概述

老168二期工程是胜利油田部署在老168区块浅层、高位垂比的大位移滚动勘探井。其中老168-斜93井完钻垂深1455m，完钻斜深3814m，水平位移3344.90m，最大井斜73°，位垂比2.2989：1（表1）。

2技术难点

（1）造斜点浅，易形成软键槽。平原组上部为海相沙层，中间有贝壳层，下部为棕黄色松散沙层，胶结性差，易水化分散，造斜稳斜难控制；大井斜段和水平段地层疏松，保持井壁稳定困难。

（2）地层胶结疏松。所钻地层为平原组、明化镇组、馆陶组，地层胶结疏松、压实性差，泥岩地层蒙脱石含量高，遇水极易水化膨胀。

（3）井眼大，井斜大，水平位移长。

（4）摩阻大，扭矩大，润滑性能要高。钻进过程中拖压，起下钻易粘卡，因此要求钻井液有很强的润滑性能。

3钻井液技术措施

随着水平位移的增大，采用短起下钻或换钻具结构通井的方法改变岩屑的沉积状态和位置，同时改变钻井液的流变参数，提高钻井液的携岩能力，达到井眼清洗的目的[4-5]。

3.1 一开井段

平原组松散粘土及沙层易水化分散，以致井径扩大，明化镇上部地层造浆性强，易坍塌，缩径。

（1）小循环钻进，向钻井液中不断聚合物，利用高分子聚合物的絮凝作用，抑制地層造浆。

（2）当井斜达到30°左右时及时混入润滑剂，并根据进尺情况加以补充，以提供足够的润滑性来降低摩阻及扭矩。

（3）钻进过程中保持足够的排量（≥55L/S），充分清洗井眼携带岩屑。

3.2 二开井段

主要钻遇明化镇组及馆陶组上部，此井段泥岩中伊蒙无序间层吸水膨胀，易分散，缩径。

（1）加大聚合物的量（0.5%-0.7%），抑制地层造浆，充分使用地面固控设备清除钻屑及劣质粘土，严格控制钻井液的膨润土含量在6%以内；保证足够的排量（≥50L/S）以低粘切的性能紊流钻进，清洁井眼。

（2）随着井深的增加，向钻井液中加入适量的铵盐来调节流型及滤失量，并保持适当的井眼扩大率。

（3）为了避免岩屑床的形成，勤搞短起下（150m一次），一次起过新井眼或更长；同时向钻井液中补充润滑剂，保证足够的润滑性能。

3.3 三开井段

主要以降低摩阻和扭矩，润滑防塌，防卡及油气层保护为主。

（1）逐步控制钻井液的中压失水在3ml之内，形成薄而致密的泥饼。

（2）该井段钻进过程中钻压传递困难及扭矩增大等问题直接制约着工程施工，为此，钻井液中白油含量进一步提高以降低摩阻和扭矩；同时补充封堵防塌剂，提高泥饼质量[6-7]。

（3）进入油气层之前100m调节钻井液性能，并加入具有良好的页岩抑制性能及润滑性能强且与体系配伍性强的油层保护剂以保护油气层，稳定井壁。

4 认识与建议

（1）通过采用强抑制润滑防塌钻井液体系，解决了地层胶结疏松和地层造斜能力差的问题，提高了钻井时效。

（2）采用短起下钻以长短结合的技术手段和改变钻井液的流变参数，破坏岩屑床，解决了大位移井岩屑携带困难的问题，保障了井眼畅通和井下安全。

（3）上部地层造浆严重，充分利用聚合物的包被絮凝作用和四级固控设备严格控制钻井液的固相含量，保证钻井液的低粘低切的性能。

（4）加大润滑剂的含量提高钻井液的润滑性能，防止粘卡，降低了起下钻的摩阻，解决了由于摩阻大导致的钻压传递困难，下钻和下套管困难的技术难题。

（5）实践证明，在控制好井眼轨迹、保证钻井液润滑性能好的前提下，摩阻大导致的钻压传递困难等问题不是十分突出。

参考文献：

[1] 赵晖. 海水钻井液体系在渤海湾盆地老168区块的应用[J]. 天然气工业， 2011，31（01）：80-82

[2] 秦永和.大港油田大位移井钻井实践和技术最新进展[J].石油钻探技术，2006，34（4）：30-33.

[3] 沈伟，谭树人.大位移井钻井作业的关键技术[J]. 石油钻采工艺，2000，22（06）：21-26 .

[4] 薄和秋，黄根炉.垦东405-平1大位移井摩阻扭矩预测及分析研究[J].石油钻探技术，2007，35（4）：41-45.

[5] 王秀亭，王海阁，刘岩生.QHD326A26h大位移井井眼净化实时监测[J].石油钻探技术，2005，33（4）：32-35.

[6] 刘从军，蓝强，张斌，等.高平1井钻井液技术[J].石油钻探技术.2010，38（6）：71-74.

[7] 沈伟.大位移井钻井液润滑性研究的现状与思考[J].石油钻探技术，2001，29（1）：25-28.