浅谈D405-2H井钻井液技术

张伟

摘 要：本文针对施工难度和关键地方，提出了对井身结构设计进行优化，阐述了防盐膏层溶解及塑性变形的钻井液技术，水平段预防岩屑床形成及破坏技术，防塌工艺技术，润滑防卡工艺技术，井漏的预防等措施，提高了钻井有效率。

关键词：钻井液 防塌 防溶解

本井施工的难点和关键：雷口坡组、嘉陵江组的盐膏层溶解及塑性变形问题;水平段预防岩屑床形成及破坏问题;防塌控制技术，润滑防卡问题及井漏的预防。

一、井身结构设计的优化

大湾405平台布置了大灣405-1H与大湾405-2H两口水平定向井，其井身结构及钻井方式设计如表1-1，

1、防盐膏层溶解及塑性变形的钻井液技术

确定合适的钻井液密度，避免因钻井液密度问题引起井漏、井喷及盐膏层塑性变形等复杂情况发生，同时减少压差卡钻事故的发生;严格控制膨润土含量在25～30g/l，能够保持钻井液良好的流变性，进入膏盐层前首先加入0.3%的CMC-LV护胶剂，加强对钻井液抗污染能力的管理，依需加入抗污染能力较强的TP++I SD-17W、MAN-101等降滤失剂材料，其含量要达到0.5-1%，同时为了进一步稳定钻井液性能，防止盐膏层溶解，及时向公司提出申请报告 用NaCl盐水配制胶液，维持钻井液的Cl-含量，避免形成大肚子井眼，不利于携砂，才能稳定钻井液性能，很好地满足安全钻进的需要。

2.水平段预防岩屑床形成及破坏技术

在水平段施工过程中，钻井液不论是循环还是静止，岩屑“垂沉”现象常有发生，极易形成岩屑床。这就要求钻井液具有良好的井眼净化能力，防止岩屑床的形成和消除岩屑床。具体表现为：钻井液要有良好悬浮携砂性能，悬浮性体现在钻井液要有良好的触变性，即快速的弱絮凝，停泵时迅速形成结构，但终切不要太大，使钻井液具有良好的可泵性。携砂性体现在钻井液要有好的剪切稀释性，即高剪切速率下，钻井液具有较低的粘切，低剪切速率下有合适的动切力，保证其携砂性能;定期进行短程起下钻，以破坏岩屑床的形成，使钻屑及时被带到地面，一般每三十到五十米进行一次短起下作业。

从现场的钻井液检测结果来看，该体系表现出很好的悬浮携砂能力，钻井过程中没有发现岩屑床的存在，每次起下钻均畅通无阻，电测下套管均顺利。

3、防塌工艺技术

在实钻过程中强化防塌措施，具体为：①提高钻井液滤液的抑制性，防止泥页岩吸水膨胀;②使用多软化点封堵材料，提高地层的承压能力;③使用无渗透处理剂提高地层的承压能力;④尽量降低钻井液的滤失量，形成良好的泥饼，减少引起泥页岩水化的机会;⑤根据实际情况，选择适当的钻井液密度平衡井壁应力，一方面提供有效应力支撑井壁，另一方面有助于快速形成薄泥饼保护油气层;⑥尽可能减少起下钻及开泵压力激动，减小钻具对井壁撞击，采用合理流变参数和排量，避免水力冲蚀井壁。

4、 润滑防卡工艺技术

由室内研究及现场经验知道，水平井的井下摩阻和转盘扭距增大是一个非常突出的问题。井下摩阻及扭距的大小，与钻具与井壁接触面积的大小，钻井液的泥饼质量以及钻井液本身的润滑性能有很大的关系，同时与钻井液的类型，钻井液中的粒度级配，所使用的钻井液处理剂，尤其是润滑剂的选择，也有着极为重要的关系。因此，对于摩阻和扭距的控制是关系到井下安全的重要问题，针对本井实际情况，我们制定了一套比较切实可行的控制井下摩阻及扭距增大的具体措施：

①固体润滑剂（WB-S、LUB-N、HZN-101）和液体润滑剂（YRH-1D、CFK-I、XCS-Ⅲ）复合使用，能大大提高钻井液的润滑性，充分降低井下摩阻和扭距。②由于水平段长，钻具和井壁的接触面积很大，在压差的作用下，钻具靠向井壁的正压力也非常大，因此井下摩阻和扭距也必然会增大，因此，在保持井壁稳定，并稳定地层压力的情况下，严格控制钻井液密度，使其在设计的下限，并使用好固控设备，保持稳定的钻井液密度和良好的钻井液流变性。

③井眼净化不好必然导致钻屑在井下堆积，从而会形成岩屑床，造成井下复杂。因此，采取必要的措施是解决该问题的关键，即提高钻井液的悬浮和携砂性能，及时进行短程起下钻。

④改善钻井液的失水造壁性，提高泥饼质量，增强泥饼的韧性，能有效的降低井下摩阻和扭距。具体是加入足够量的降失水剂和沥青类封堵材料（TWD-2、PHM），及又降摩阻和高温高压失水，又防塌的防塌润滑剂（XCS-Ⅲ、JD-6）。

5、井漏的预防

加强对地层的封堵、胶结，减少钻井液中自由水的大量侵入，提高井壁附近泥饼（特别是内泥饼）的形成质量和速度。具体方法是通过加入沥青类处理剂、无渗透材料、乳化石蜡等处理剂提高对地层、孔隙和微裂缝的封堵、胶结能力。但由于地层的复杂，还是在本井嘉陵江组发生了连续性井漏（2960-3190m），以及在5390m飞仙关组发生的渗透性漏失，但钻井液中加入了沥青、无渗透、聚合醇等封堵材料，可对产层微裂缝、孔隙实施封堵，因此，发生井漏后分别采用适当降低钻井液密度和增加封堵材料的方法进行静堵，以及配制堵漏浆和加入随堵剂静堵后均能恢复钻进。总结以前的经验，在以后的钻井过程中通过提前调整钻井液性能（适当降低密度、切力，提高粘度），增加无渗透的含量等措施，安全钻穿，没有发现井漏现象。

参考文献

[1] 童维.国内外钻井液技术的新进展综述[J].西部探矿工程.2019-05-15.

[2] 高三峰; 袁双平.空气钻井技术难点及其技术措施[J].化工设计通讯.2019-04-28.