盐22—斜104井钻井技术

耿会乾

摘 要：盐22-斜104井是胜利油区盐22区块设计施工的一口生产井，设计井深4134米，实际井深4127米，造斜点深2771m，最大井斜29.5°，水平位移552.49m。该井直-增-稳-降-直五段制井身轨迹，二开井身结构。该井裸眼段长，井眼清洁、井壁稳定、摩阻扭矩控制等问题突出。通过采用复合盐水钻井液体系施工，利用该体系活度平衡、强抑制、不分散、高清洁、强封堵的特性有效解决硬脆性泥岩地层的水化垮塌，井眼清洁，钻头钻具泥包等问题，减少井下故障复杂几率，提高电测成功率。通过合理调整钻井液流变参数及采取短起下钻及机械修壁等措施将摩阻扭矩控制在正常范围内，保证了井下安全，完井作业顺利。

关键词：长裸眼；井眼清洁；井壁稳定；复合盐水钻井液

1地质概况

盐22区块盐家砾岩油藏构造处于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带东段，盐家和永安两个鼻状构造之间，呈北高南低的单斜构造。该区块油层埋藏深，开发难度大，主力含油层系为沙四上纯上亚段，储层段砂砾岩体厚度大，油藏类型为低孔特低渗油藏。该区块钻遇新生界第四系平原组地层疏松成岩性较差，极不稳定，很容易坍塌。新近系明化镇组和馆陶组以及古近系东营组地层泥岩地层蒙脱石含量高，造浆能力强，易缩径；砂岩地层疏松，易垮塌，导致严重扩径。沙一段和沙二段地层泥岩为主，泥岩与砂岩不等厚互层，粘土矿物以伊蒙混层和伊利石为主，地层较稳定，泥岩地层易水花垮塌。沙三段地层泥岩主要是灰质泥岩、油泥岩、油页岩，以伊利石为主，层理微裂缝发育，易发生硬脆性的崩坍掉块；沙三上、沙三中地层有大段块状砂，承压能力低，易发生渗漏。沙四段纯上亚地层砂砾岩为主，亦是该区块的主要储层，该段地层岩性硬，研磨性极强。

2技术难点

（1）摩阻扭矩控制：因储层改造，轨道设计为直-增-稳-降-直，施工过程中钻具在增斜，降斜井段紧贴井壁，摩阻增大，扭矩增大，控制合理的摩阻扭矩，是保障钻具及井下安全是首要任务。

（2）井眼清洁：由于明化镇组、馆陶组地层岩性为易吸水膨胀分散性水敏性泥岩地层，在长时间长裸眼井段施工过程中极易吸水膨胀缩径，钻屑易粘糊井眼，钻头钻具易泥包。保持井眼清洁是施工顺利的基本保障。

（3）井壁稳定：沙三中下段、沙四段泥岩易水化垮塌，造成坍塌卡钻和埋钻具情况；进入砂砾岩主体前，泥岩、砂砾岩等不同岩性交互，在钻井施工过程中易形成“锯齿”形井眼，保持井壁稳定至关重要。

3技术对策

3.1摩阻扭矩控制措施

（1）定向钻井过程中，优化定向参数，保持井眼轨迹圆滑。

（2）加强三级固控设备的管理使用，有效清除钻井液中的劣质固相，同时配合使用性能良好的油基润滑剂和固体润滑剂以降低钻井液摩擦系数，从而降低钻井过程的摩阻，达到顺利施工的目的。

3.2井眼清洁措施

（1） 为控制地层造浆，根据本井地层深度分布，二开至馆陶组（约1200米）使用高钙钻井液体系，利用氯化钙的强抑制作用，使钻井液保持低粘、低切、低固相，既保持了较高的钻进速度，同时使上部易造浆地层保持适度的井径扩大率，为下部长裸眼段施工打好基础。

（2）下部地层施工采用复合盐水钻井液体系，利用其强抑制、不分散和高清洁的特性，以实现长裸眼井段的高清洁性施工，同时可以杜绝钻头钻具泥包现象，减缓“托压”。

（3） 钻井液处理剂的加入，尽量通过剪切罐配置成胶液跟入，防止固体处理剂直接加入钻井液，水化溶解不彻底，形成团状黏糊井壁導致井眼不清洁。

（4）通过钻井工程技术措施，保证钻井液环空返速在0.9～1.2m/s范围，同时增加旋转钻进的时间和钻具转速、及时进行短程起下钻等措施预防钻屑粘附井眼。

3.3井壁稳定措施

（1）采用合理的钻井液密度

通过合适的钻井液密度以平衡地层坍塌压力，防止地层应力作用使井壁坍塌掉块。

（2）选用复合盐水钻井液体系

通过复合盐水钻井液体系（选用氯化钾和氯化钠）的强抑制、不分散、强封堵的特性防止地层水化垮塌，达到井壁稳定的目的。同时该体系抗污染能力强，性能较稳定，易维护。

通过K+的晶格固定作用，起到抑制页岩渗透水化的作用；氯化钠的加入，通过压缩页岩表面扩散双电层的厚度，减小ξ电位，起到稳定页岩的作用；胺基聚醇通过其独特的分子结构，能很好地镶嵌在粘土层间，并使粘土晶层紧密结合在一起，从而降低粘土吸收水分的作用，减少水化分散，同时还能通过吸附作用，在钻具表面形成疏水的油膜，有效控制钻头泥包；通过聚醚多元醇的强抑制性降低粘土的水化膨胀和分散，利用其浊点效应，有效封堵井壁微裂缝；通过低粘CMC，磺酸盐共聚物，褐煤树脂等控制钻井液的滤失量，减少滤液进入地层；通过超细碳酸钙封堵作用，封堵微裂缝，同时有利于后期的酸化作业，保护产层。通过各处理剂的复合作用，该体系能很好的稳定井壁，满足施工的需要。

（3）采用合理的工程措施

下钻作业严格控制下方速度，开泵不能过快，避免激动压力变化过大引发井壁失稳；起钻作业控制起钻速度，防止过高的抽吸压力导致井塌；起下钻及时灌注钻井液，保持井底压力稳定，防止液面亏空导致井底压力降低，发生井壁坍塌；控制合理的转盘转速，防止钻具剧烈碰撞井壁，导致井塌。

4结论和认识

（1）通过一系列施工措施，盐22-斜104井施工过程中成功的解决了井眼清洁、摩阻扭矩控制、井壁稳定以及性能维护等技术难点，全井施工过程顺利，未出现任何复杂情况，电测作业及下套管作业顺利完成。

（2）验证了复合盐水钻井液体系在保证井壁稳定、井眼清洁、井径规则、提高完钻电测成功率，减少钻屑及废弃物的排放等方面存在优势，为复合盐水钻井液体系的推广应用提供了现场依据。

参考文献：

[1] 刘同富等胜利油田沙河街组及以下地层井壁稳定技术.钻井液与完井液，2003.05

[2] 裴建忠，王树永.胜利油田钻井液工艺技术[M].中国石油大学出版社，2009.10