复合盐水浆在新文15-侧2井现场应用分析

复合盐水浆在新文 15-侧 2井现场应用分析

张晓军 丁志强 刘盼红

中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司 河南濮阳 457001

摘 要 老井眼开窗侧钻施工中，井壁失稳问题越来越突出。根据该区块地层特点和侧钻井特殊工艺的要求，针对文15断块井段易塌及易漏的特点，使用复合盐水钻井液体系、转换方案及防塌堵漏等技术措施。经过现场应用，钻井液性能稳定、效果良好；满足了各阶段的施工要求，保证了安全快速钻井。

关键词 新文15-侧2井 复合盐水钻井液 防塌堵漏

1前言

新文15-侧2井位于东濮凹陷中央隆起带文中构造，钻探目的为挖掘文15块沙二下油藏潜力。本井含气层位位于新生界下第三系沙河街组沙二下段，以粉砂岩为主，夹灰色薄层泥岩。裸眼井段存在井眼尺寸小，裸眼段长，上下地层压力系数差别大，存在断层易发生井塌井漏等特点，给侧钻施工增加了诸多难点，通过创新优选复合盐水钻井液转换方案，采取有效的防塌堵漏措施，保证了各阶段的顺利施工。

2地质工程概况

2.1地质概况

新文15-侧2井钻遇地层东营组、沙河街组一段和二段。东营组以软泥岩为主，地层易造浆、缩径；沙一段、沙二段地层，泥岩易吸水膨胀、垮塌，且有断层易发生井漏。

2.2工程概况

复合钻进：Φ118mm×0.2mPDC钻头＋Φ95mm×1.25°×4.62m螺杆+Φ89mm无磁×1根+Φ89mm加重钻杆×1根+Φ73mm正扣钻杆+φ79mm正扣钻杆

定向钻进:Φ118mm×0.20m单牙轮钻头＋Φ95mm×1.5°×4.62m单弯螺杆+Φ89mm无磁×1根+Φ89mm加重钻杆×1根+Φ73mm正扣钻杆+φ79mm正扣钻杆

3钻井液技术难点

（1）井眼尺寸大（Ф118mm），裸眼段长（685m左右），钻井液消耗量大，复合盐水钻井液配制困难，成本相对高，粘切不易控制。

（2）漏层多，易发生断层和地层交界面漏失；上下部地层密度差别大。复合盐水钻井液密度提高后，上部地层漏失风险较大。

（3）沙一至沙二段地层，泥岩易吸水膨胀、垮塌，造成起下钻不顺利，频繁划眼。

4钻井液关键技术

4.1钻井液体系优选与配方优化

4.1.1侧钻井对钻井液的要求

针对地层复杂、易塌易漏等特点，要求选择的钻井液体系必须满足以下要求：

（1）东营组以软泥岩为主，钻速快，地层造浆严重，要求钻井液具有良好的抑制性，防止井眼缩径。

（2）沙河街一、二段地层渗透性漏失严重。要求保持足够的钻井液量，并具有一定的封堵能力。大段泥岩、泥页岩地层，易吸水膨胀，造成地层坍塌，且有断层。要求钻井液必须具备良好的抑制、合适的密度、较低的滤失量和较强的封堵防塌能力，以防止井壁失稳的发生；断层易发生失返性漏失，要做好防堵漏的准备。

（3）定向段，井眼尺寸小、裸眼段长，轨迹控制困难，要求钻井液具有良好的润滑性和悬浮携带能力，以保证定向钻井的安全顺利施工。

4.1.2钻井液体系优选

根据设计及侧钻井对钻井液的要求，参考中原油田文15断块已完成井钻井液施工情况，经过室内小型试验，确定钻井液配方。

东营组井段采用抑制性强的低固相聚合物钻井液体系，以满足快速钻进的需要；

沙一段、沙二段泥岩、泥页岩地层易坍塌掉块，采用抑制、封堵性较强的复合盐水钻井液体系，以满足泥岩、易塌层施工需要。

4.1.3侧钻井钻井液配方优化

经过室内实验得出如下配方：

基本配方：50％井浆＋50％复合胶液（清水＋0.2％Na₂CO₃＋0.4％NaOH＋0.3%HP＋＋0.5%HV-CMC＋1%LV-PAC＋2%SMP-2＋2%SMC＋2％FT-1＋2%超细目碳酸钙＋2%随钻高强封固剂 ＋2%微裂缝随钻堵漏剂）＋15%NaCl＋5%KCl

加温90度室内试验检测的钻井液常规性能达到设计要求，其性能如下表。

表1 钻井液小型实验性能

4.2复合盐钻井液配制及转换技术技术

（1）钻至沙一段前，检测井浆膨润土含量，现场按配方做小型实验，确定处理剂加量和混入井浆数量，转换完毕后要求钻井液坂土含量在50g/l左右。

（2）起钻至表套，清理循环罐，放入清水，按配方通过混合漏斗加入所需处理剂配制复合胶液,地面充分循环使处理剂溶解，调整复合胶液密度与井内钻井液密度一致。

（3）下钻至井底，开泵循环一次替出原钻井液，根据实验配方要求留足原钻井液，将保留的原钻井液与复合胶液循环均匀，振动筛无跑浆现象再开始钻进，有渗漏现象及时加入2-3%的FD系列复合堵漏剂，防止密度调整引起井漏的发生。

（4）钻进过程中检测钻井液各项性能指标，达到钻开储层钻井液性能要求：ρ：1.25-1.27g/cm³、FV：60-70s、FL：≤5ml、pH：9、钻井液使CL^-≥150000mg/l，防止缩径或垮塌。

4.3防漏、堵漏技术

（1）根据设计和地层预告，钻遇漏层井段前，做好预防和处理井漏的物资准备。

（2）钻进过程中，调整好钻井液性能，采用近平衡钻井技术，防止井塌、井漏的发生。

（3）在满足井眼净化的前提下，采用小排量钻进，降低环空循环压耗，减少或减轻井漏。

（4）进入漏层前做好短起下，保持井眼畅通，确保在发生井漏时安全顺利起出钻具。

（5）进入漏层前加入2-3%随钻堵漏剂和2-3%复合堵漏剂FD系列，带堵漏剂钻进。

（6）坐岗观察及时发现井漏并能准确提供漏失情况和漏失量大小

（7）发生渗透性井漏，根据井下情况，适当提高粘切，加入一定量的随钻堵漏材料，保证施工的顺利进行。

（8）发现井漏（漏速5-10m³/h）看不到液面，直接起钻，连续灌钻井液, 根据井漏情况确定堵漏方案。

4.4井壁稳定技术

（1）提高钻井液抑制性。选用了抑制能力较强的复合盐水钻井液体系，抑制泥岩、泥页岩水化膨胀及井塌的发生。

（2）平衡地层侧压力。采用合适的钻井液密度，平衡地层压力。

（3）加强封堵。加入高浓度的防塌、封堵处理剂（FT-1、QS-2、石墨粉等），改善泥饼质量，提高固壁能力。

（4）保持较低的滤失量。控制钻井液中压失水＜4ml,减少滤液进入地层。

5应用效果分析

5.1复合盐水钻井液创新转换

（1）转换不影响生产时间。配复合胶液可与起下钻交叉作业，加盐在钻进中进行，不占用非生产时间。

（2）有利于防漏。复合胶液密度与井浆相同，加入足量封堵剂，替浆时不易发生漏失；加盐在钻进中逐渐实施，密度的上升是逐渐提高，有利于提高地层承压能力，防止井漏发生。

（3）节约处理剂用量。确定老浆坂含，然后加盐，配成的钻井液性能合适，增粘剂、降滤失剂用量少。

5.2防漏、堵漏

（1）转换复合盐水钻井液时在配方中加入QS-2、FT-1、石墨粉、微裂缝随钻堵漏剂、各2%，有效防止转换时东营组井段的漏失。

（3）起钻连续灌入钻井液，下钻分段循环的措施，降低漏失几率。

5.3井壁稳定

（1）沙一段、沙二井段采用抑制性强的复合盐水钻井液（氯离子150000mg/l），加入封堵剂FT-1、QS-2、石墨粉，形成的泥饼质量好，实现了有效封堵、井壁稳定。

（2）钻井液密度1.25g/cm³左右，中压失水4ml左右，有效防止了井塌、缩径现象，井径规则，起下钻顺利。

6结论与建议

（1）在东营组采用低固相聚合物钻进，并始终保持低粘切，可有效防止了泥包钻头、起下钻阻卡的发生。

（2）转换复合盐水钻井液时采用边钻进边转换的方法，不但有利于防漏，同时还提高生产时效。

（3）转换复合盐水钻井液后保持优质膨润土含量在50g/l左右，并配合适量XC，可有效防止转换后出现静切力偏低现象。

（4）钻文23盐钻井液性能最关键的两个指标就是密度（1.25g/cm³左右）和氯离子含量（CL^-≥150000mg/l），必须按要求实时检测，以防止井下复杂的发生。

（5）井漏是本井最大的难点，防漏是关键，在预计的漏层前调整好钻井液性能，并加入随钻、复合堵漏剂，带堵漏剂钻进，过漏层后再逐渐筛除，可有效降低井漏的发生。

（6）完钻后期，保持高粘切，加入足量的防塌剂，防止井壁失稳，保证井下岩屑和掉块顺利带出地面。

参考文献

1. 徐同台.赵忠举.主编.21世纪初国外钻井液和完井液技术（M）.石油工业出版社.2004

2. 王中华.主编.现代钻井液概论（M）.北京.中国石化出版社.2020.5

3. 姚良秀.等.复合盐钻井液体系研究及应用（J）2017.11