金龙2井区二开段钻井施工难点及应对措施

金龙2井区二开段钻井施工难点及应对措施

刘辉

中国石油集团西部钻探工程有限公司准东钻井公司 新疆 克拉玛依 834000

摘要：金龙2井区位于准噶尔盆地西部隆起中拐凸起东斜坡带，部署井二开井段地层属白垩系、侏罗系地层井段，发育的大段泥岩水敏性强，易吸水膨胀、缩径、垮塌；泥岩、砂岩互层，地层疏松、易造浆及缩径卡钻，西山窑、八道湾、白碱滩等地层煤层夹层多，易发生垮塌、井漏；克上、克下组地层压力系数提升，泥岩易剥落垮塌。针对上述技术难点，在地质岩性特征上综合考虑地层压力体系、钻井复杂情况、钻井成本等因素，通过有效的钻井工艺，有效的控制了复杂发生。

关键词：钻井施工；措施；助剂研发；承压能力；井漏；

前言

金龙2井区开发井二开直井段难点是地层水敏性较强，易发生水化膨胀而缩径，存在不同的压力体系且多个地层承压能力较弱，如实钻中钻井液比重使用不当或井眼清洁不到位，很容易造成地层垮塌及环空憋堵的情况发生，进一步造成井漏的情况，从而会很大程度上影响了钻井施工进度，增加了钻井成本。通过对本区块多轮井的的复杂分析，可以从根本上找出问题所在，并通过各项措施的应用实施在很大程度上减少了复杂发生的频次，很大程度上提高了钻井效率。

一、金龙2井区二开直井段复杂情况分析及对策

1、短提下阻卡严重

1.1原因分析：

1.1.1发生的层位：从实钻JLHW2017、JLHW256、JLHW298、JLHW301井历次短提下的情况来看，主要造成阻卡的井段在八道湾、三工河及头屯河组。

1.1.2主要阻卡段的岩性：从岩性而言，主要的阻卡段都是在渗透性比较强的砂岩、砂质泥岩、煤层和含砾层。

1.1.3主要原因：

1）钻遇水敏性地层时，易发生水化膨胀而缩径。如果钻井液失水大（6-8ml），泥饼会增厚。即使经过短提下对缩径段的井壁有所修复，在高失水情况下，地层仍在水化膨胀，下次短拉时还会发生缩径而挂卡。

2）在高渗透性地层或泥砂岩互层井段，由于钻井液高滤失，造成虚泥饼过厚。

3）金龙区块二开井段地层可钻性强，进尺快，泥浆日常维护及处理跟不上钻进速度，从而造成泥浆抑制性不足，封堵性差，大量的钻屑粘附于井壁上，造成缩径。尤其在虚泥饼过厚的井段，情况就更为严重。

4）在八道湾等胶结疏松地层，钻进过程中易发生垮塌造成“大肚子”井眼，加上不能及时、有效清除垮塌的掉块，极易发生起下钻遇阻。在划眼过程中，易造成环空憋堵而井漏。

1.2应对措施：

1）二开前做好泥浆的预处理工作，按设计要求加够包被剂及抑制剂，确保泥浆有良好性能。

2）钻进过程中要加强钻井液的日常维护，最好进行“等浓度”维护，确保钻井液中各组分含量达到设计值，保证性能稳定及泥浆有较强的抑制性。

3）在井深1500m后，应控制泥浆的失水＜6ml，并且在钻井液内加入一定量的超细碳酸钙，改善泥饼质量，增强泥浆的封堵性。

4）二开段地层可钻性强，在尽可能提高排量的同时，延长接立柱后的洗井时间。必要时每钻一个单根增加2-5钟循环洗井时间。避免一段时间内的岩屑浓度过高，从而导致钻具旋转过程中将岩屑挤到井壁上，形成致密的岩屑层，导致提下困难。

5）随着井深的增加，要及时的提高钻井液密度，以平衡地层压力，减少因地层应力释放造成的垮塌。

6）进入八道湾等易垮塌层时，可适当降低泥浆泵排量，同时增加泥浆的粘切，减少泥浆对井壁的过度冲刷；添加阳离子乳化沥青及超细碳酸钙，增强泥浆的封堵性，快速穿过易塌层。

7）定期短提和长提，每钻进24小时做一次短提，48小时一次长提，并根据每次提下的实际情况确定是否需要加密提下频次，以确保井眼的畅通。每次提钻前，需泵入一定量稠浆来清扫井下沉沙。

8）头屯河—八道湾：钻开头屯河之前，必须将钻井液的失水降到6ml以内，最好控制在5ml以内，加入1%的超细碳酸钙，粘度维持在50-55s。在进入西山窑地层后要适当补充坂土浆（将坂含控制在3.8-4.0%左右。2200m以后，地层普遍存在碳酸根/碳酸氢根污染，坂含过高会造成泥浆流变性变差，增稠严重粘度飙升，加适量氧化钙来清除污染。进入砂泥岩互层或煤层前，按比例补充超细碳酸钙及沥青，以维持泥浆的造壁能力及泥饼的封堵能力。

2井漏复杂

2.1原因分析：

1）井眼清洁不到位。八道湾和白碱滩上部地层承压能力弱，钻进过程中由于地层周期性应力释放出现的垮塌剥落现象；以及后期泥浆维护不到位容易出现垮塌加重的情况。地层垮塌后形成不规则井眼，在钻进过程中通过正常循环垮塌物不能很好地携带出地面就很容易造成环空憋堵，造成表观现象的漏失，误认为钻遇该层时地层存在裂缝而漏失，很容易让现场产生错误判断，把井漏作为针对性的处理对象，而忽略了井眼清洁这个真正的问题节点。

2）泥浆结构强，粘切较高。从上述几口出现问题的井看，大多这些井后期泥浆结构性能较强，泥浆的粘切较高，在下钻过程中对这些承压能力较弱的地层来说，无疑也相当于环空加压，从而频繁在下钻或下套管过程中出现不能正常返浆的情况。

2.2应对措施

1）在日常泥浆处理中，加强钻井液日常维护，提高钻井液的抑制性及封堵性，在保证携岩能力的情况下尽可能的降低泥浆的结构强度。

2）进入头屯河以后每次长短提，定期清扫井眼，避免垮塌掉块在井眼内堆积造成环空憋堵，从而导致薄弱地层的漏失。

3）在不是出现真正意义上的漏失的情况下，不需要加入堵漏材料（比如在钻进过程中提前加入堵漏材料通过西山窑、八道湾等这些地层承压能力弱的井段；把堵漏浆当成稠浆进行携岩使用（实际使用效果不好，还破坏了原有泥浆的结构）

4）密度控制：二开起步密度控制在1.15g/cm3，进入八道湾组后逐步将密度提至1.26-1.28g/cm3（个别井，八道湾泥岩在密度1.26g/cm3时有缩径现象），进入白碱滩组后密度控制在1.28-1.30g/cm3。进入克拉玛依组含砾石，且裂缝发育，防井壁失稳，加强泥浆的封堵工作，使用合理的钻井液密度1.29-1.30g/cm3，中完完钻后配制粘度180s（黄原胶稠浆），大排量55l/s充分洗井两周，配制比钻进是密度高于0.1-0.15g/cm3的段塞稠浆（150s）封井底200-300米。

本区块通过多口井的针对性措施验证实施后充分证明，针对性措施的执行可以很大程度上降低该区块二开井段复杂时间，对该区块的钻井施工提速工作的推进提供了技术保障。

结语

通过对本区块多轮井的的复杂不断分析总结并辅助于有效的钻井工艺可以很大程度上减少和避免复杂发生的频次，从而有效的降低了复杂时率，提高了钻井效率。这些总结经验的获得都为后期金龙2井区钻井施工提速提效奠定了基础，提供了第一手资料。

参考文献

[1]冒垚.钻井施工中防止黏卡事故措施[J].化工设计通讯.2018(10)

[2]《钻井液工艺学》中国石油大学出版社

[3]钻井工程事故处理手册，石油工业出版社.1998

[4] 聂育志.油田低渗透油藏防漏堵漏钻井液技术应用[J].中国石油和化工标准与质量. 2019(12)

[5]闫少波.钻井工程中井漏的预防及堵漏技术分析[J].化工管理.2018(12)