滨443井盐膏层钻井液技术

李云贵 芦琳 石逢伟 王小龙 周东远

摘 要：滨443井是一口钻探盐下砂体含油气的评价井，盐膏层厚度242m，埋藏深度3776m，实钻钻井液密度高达1.68g/cm3，钻井施工易发生井漏，井塌、缩径，卡钻等井下复杂故障。针对该井施工难点，采用了饱和盐水聚磺防塌钻井液技术，解决了该井盐膏层易发生盐岩溶解扩径，盐膏蠕变缩径卡钻等复杂技术难题，全井无任何复杂故障发生。

关键词：滨443井 盐膏层 饱和盐水 钻井液

滨443 井是是滨南油区一口钻探盐下砂体含油气的评价井，完钻井深 4395.7 m，目的层沙四下亚段盐下砂砾岩体，目的层之上发育巨厚鹽膏、盐岩易蠕变地层，钻探目的是为探索盐下砂体的含油气情况，了解利津洼陷西坡滨443井区沙河街组含油气情况。目的层两套，分别为沙四上及沙四下。该井实钻盐膏层井段3524m～3776m，盐膏层段较长，埋藏深，实钻钻井液密度高达1.68g/cm3，易发生井漏、井塌、缩径、卡钻等井下复杂故障。 因此为顺利钻穿盐膏层，该井三开采用饱和盐水聚磺防塌钻井液体系。

1 钻井液难点分析

（1）沙三段及沙四段纯上大段泥岩井段，吸水膨胀易坍塌、掉块，要求钻井液具有较强的抑制能力；

（2）裸眼井段岩性变化大，钻遇沙四下大段盐膏层，易发生盐岩溶解扩径、盐膏蠕变缩径，将面对长裸眼井段的地层漏、坍、卡与盐层塑性蠕动卡钻等复杂故障，钻井液必须具有良好的抗盐性能；

（3）三开井段存在多套压力体系，并且钻井周期长，钻进中井眼裸露时间长，沙河街组泥页岩地层易坍塌掉块，造成起下钻阻卡，，要求钻井液有良好的流变性和封堵能力。

2 室内试验

综上所述该井三开钻井液技术难点，经过优选出的抑制剂、降失水护胶剂、流型调节剂、防塌剂等钻井液主要处理剂，通过对处理剂的不同加量组合的调整，确定出聚磺防塌钻井液体系配方为4%膨润土 + 0.5%PAM + 2%DSP-2 + 2% WNP-1 + 2%HQ-6 + 2%KFT-2 +3%SMP-2+3%ZX-8 +3%WJH-1

2.1钻井液抗温性能评价

将上述配方中处理剂依次加入，并充分搅拌，养护 16 h 后搅拌 5 min，然后分别在 150 ℃和180℃下热滚 16 h，测试其性能，从得到的数据中可以看出，钻井液在常温下，流变性和滤失量适中，经过 150 ℃和 180 ℃热滚后，粘切略有上升，中压滤失量略有提升，说明该体系的抗温性良好。

2.2钻井液抗盐性能评价

配方钻井液加入不同浓度的 NaCl，测其性能，试验结果可以看出，随着 NaCl 浓度逐渐增加至近饱和，钻井液体系粘度逐渐上升，滤失量变化量较小，可见该体系具有良好的抗盐稳定性。

向钻井液加入不同浓度的 CaCl2，测其常温性能，试验数据可以看出，随着 CaCl2 浓度的增加，钻井液黏度先增加后减小，滤失量逐渐小幅增加。 CaCl2 浓度达到 10%左右时，抗钙效果最佳。

2.3钻井液加重性能评价

在配方中分别加入不同量的加重剂，150℃高温老化16h时间后，测定钻井液流变性能，试验结果见表1。

表4中的试验数据看出，钻井液随着密度的增加，达到1.90 g / cm3，API失水量失水逐渐降低，而且流变性变化较小，适合于高密度钻井施工的需要。

3 三开盐膏层钻井液技术

3.1 体系转换

三开将钻井液转化为盐水聚磺防塌钻井液体系，盐膏层前150m将钻井液转化为饱和盐水聚磺防塌钻井液体系，维护钻井液体系稳定。

3.2盐膏层钻井液维护

（1）进入盐层后，及时补充新的处理剂，进一步提高钻井液中处理剂含量。

（2）在盐膏层钻进过程中，钻井液处理剂应以胶液（SMP-2、DSP-1、KFT）的方式按循环周均匀加入，防止钻井液性能波动。

（3）定期检测MBT，使其保持在30-45g/l，若有效膨润土含量低，补充水化好、护好胶的膨润土浆或抗盐土。

（4）补充胶液过程中应注意密度变化，及时补充加重材料，以维持钻井液密度在1.63 g/cm3～1.68g/cm3。

（5）定期加入ZX-8、CaCO3，提高钻井液的封堵性和润滑性，保证井下安全。

（6）钻进过程中，监测Cl-含量在160000～175000 ppm，使盐膏层井壁适度溶解，保持盐膏层井径适度扩大，防止盐膏层卡钻。

3.3现场应用

滨443井三开井深2800m将钻井液转化为盐水聚磺防塌钻井液，井深3500m补充NaCl含量，转化为饱和盐水聚磺防塌钻井液体系，钻遇高压盐膏层，钻井液密度由1.50 g/cm3，提至1.68g/cm3，钻遇盐膏层井段3624m～3776m。钻井施工严格执行钻井液技术措施，钻井液性能稳定，始终控制在设计范围内，井眼无垮塌现象，盐膏层钻进过程顺利，起下钻无阻卡现象，下套管均一次到底，固井顺利。

6 体会与认识

（1）合适的钻井液体系的是盐膏层钻井的关键。

（2）盐膏层前的转化处理和钻遇膏盐层初期的处理，处理剂的护胶能力是盐膏层钻进钻井液技术的核心。

（3）及时检测Cl-含量，保持合理的含盐量，适度溶解盐膏层井壁，可防止缩径发生井下复杂故障。