塔中113H井鉆井液施工技術(shù)

馬法群

摘 要：針對塔中113H井不同井段的實(shí)際情況，分段采取了不同的鉆井液體系及相應(yīng)的維護(hù)措施。實(shí)鉆結(jié)果表明：該套鉆井液體系具有強(qiáng)的抑制護(hù)膠、懸浮攜帶、護(hù)壁防塌、潤滑防卡和高溫穩(wěn)定能力，解決了該區(qū)塊易出現(xiàn)的泥包鉆頭、井塌、井漏等復(fù)雜情況，克服了水平井?dāng)y砂難問題，很好地保護(hù)了油氣層，滿足了該井施工的要求。

關(guān)鍵詞：塔中113H井；鉆井液；施工技術(shù)

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2012）01-0282-01

塔中113H井位于新疆且末縣境內(nèi)，是塔中11區(qū)塊的一口滾動開發(fā)水平井，設(shè)計井深4835m，完鉆井深4671.42米。其地理構(gòu)造屬于塔里木盆地中央隆起塔中低突起塔中10號構(gòu)造帶西端構(gòu)造，其鉆探目的是開發(fā)志留系下砂巖段油藏。該地區(qū)在鉆井施工過程中，因地層復(fù)雜，易發(fā)生阻卡、泥包、掉快、井塌、井漏等復(fù)雜情況，引起長井段劃眼、卡鉆等復(fù)雜事故。

下面簡單介紹地質(zhì)工程簡況。

1 地質(zhì)概況

塔中113H井上部地層以泥巖為主加中粗砂巖和紅泥巖，成巖性差，遇水極易水化分散，造漿嚴(yán)重；中部地層是紅、灰、褐色泥巖夾砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖及互層，遇水易膨脹、坍塌掉快；下部地層是砂巖夾紅泥巖及互層，易塌易漏，地層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。其巖性特征見表1。

2 工程簡況

塔中113H井使用311.15mm鉆頭鉆至井深501.5m，下入244.5mm*500.4m表層套管。二開使用215.9mm的鉆頭鉆完導(dǎo)眼段4500m后回填至4210m，再造斜鉆進(jìn)、定向鉆進(jìn)和水平鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)到水平段井深至4671.42m時，經(jīng)測井測試、商定提前完鉆。下入套管177.8mm*2601.5m+139.7mm*（2602.5～4504.8）m+139.7mm*（4504.8～4665.74）m。

3 鉆井液施工的難點(diǎn)

裸眼段長四千多米；裸眼段中上部是大套軟泥巖，分散、造漿嚴(yán)重且易泥包鉆頭，紅泥巖井段易縮徑；中下部地層易崩塌掉塊；造斜及水平段的潤滑性能和攜砂能力欠缺。

4 鉆井液體系優(yōu)選

經(jīng)多次小型實(shí)驗(yàn)及設(shè)計確定鉆井液體系及其配方如下：上部井段（0-2900m）采用聚合物抑制體系，配方為：（5～7）％般土+（0.5～0.7）％PAM+（0.3～0.5）％SJ-1+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3；中部井段（2900-3700m）采用聚合物防塌體系，配方為：原漿+（0.3～0.5）％PAM+（1～2）％SYP-1+（0.5～1）％SJ-1+（3～5）％PA-1+（2～3）％K-OSAM+（2～3）％NPAN+（2～3）％RT-1+（0.3～0.5）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3；下部井段（3700-4500m）聚磺防塌潤滑體系，原漿+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3+（0.2～0.3）％PAM+（2～3）％SMP-1+（2～3）％RT-1+（2～3）％PA-1+（1～2）％K-OSAM+（3～5）％DH-1；斜井及水平段（4210-4671m）低固相高潤滑聚磺體系，配方原漿+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3+（0.2～0.3）％PAM+（2～3）％SMP-1+（2～3）％RT-1+（5～10）％DH-1。

5 現(xiàn)場應(yīng)用

5.1 一開（0～501m）

其巖性主要是泥巖夾中粗砂巖，膠結(jié)性差，易坍塌。且此井段井眼大、鉆速快。配漿100方，采用雙泵大排量混漿鉆進(jìn)，四級固控全開，膠液大量補(bǔ)充，鉆至501.5m充分循環(huán)鉆井液，用已配好的稠漿一次性潛入井內(nèi)，下套管及固井順利。

5.2 二開導(dǎo)眼段（500～4500m）

（1）此段上部（500～2900m）采用聚合物抑制體系，按配方將基漿預(yù)處理，并充分循環(huán)，使鉆井液性能達(dá)到設(shè)計要求后開鉆。一邊鉆進(jìn)一邊跟入已配好的PAM混合膠液，保證聚合物的有效含量，抑制地層造漿。本井鉆井液維護(hù)做到“三低、一足、二適當(dāng)”，即低密度、低固相、抵粘切、足量的聚合物、適當(dāng)?shù)臑V失量和般土含量。

（2）此井段中部（2900～3700m）采用聚合物防塌體系，按配方在原漿基礎(chǔ)上逐漸補(bǔ)充降失水劑、防塌劑，使鉆井夜失水量逐漸變小，泥餅質(zhì)量逐漸變好，護(hù)壁防塌能力逐漸變強(qiáng)，并將鉆井液密度逐漸由1.10g/cm³提到1.17～1.18g/cm³，PH值保持到8.5～9.5，用SYP-1和PA-1實(shí)現(xiàn)潤滑防卡、護(hù)壁防塌的作用，保證了鉆井施工的順利進(jìn)行。

（3）此段下部（3700～4500m）采用聚磺防塌潤滑體系。在原漿基礎(chǔ)上逐漸加入RT-1、SMP-1、PA-1和DH-1，使鉆井液有強(qiáng)的抗鹽抗溫防塌能力，進(jìn)一步改善泥餅質(zhì)量，使中壓失水量小于4mL，高溫高壓失水量小于15mL，粘度在55秒左右，動塑比在0.5～0.8之間。由于該井段巖性主要是泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂質(zhì)泥巖及互層，遇水易水化膨脹，造成井壁剝落掉塊，引起井壁失穩(wěn)，出現(xiàn)復(fù)雜情況。在施工過的幾口井多數(shù)井在此段出現(xiàn)了大量掉塊，引起長井段長時間的劃眼、卡鉆或填井等事故。針對這種情況，本井采用了上述措施并提前預(yù)防，結(jié)果掉塊現(xiàn)象大大減少，井壁失穩(wěn)得到有效控制，因而順利的鉆過井壁不穩(wěn)井段，導(dǎo)眼段順利完鉆，電測一次成功。特別提出的是，塔中區(qū)塊施工過的塔中11井、塔中111井、塔中112井、塔中117井等多口井導(dǎo)眼段的密度都在1.24g/cm³以上，而本井由于鉆井液性能優(yōu)越，井壁穩(wěn)定，導(dǎo)眼段密度＜1.19g/cm³，很好地保護(hù)了油氣層。

5.3 二開斜井段（4210～4504m）

采用低固相高潤滑聚磺體系，這是比以往其它井施工難度大。以前造斜段和水平段的施工，為了降低磨阻，可混原油或固體潤滑劑，而本井（包括塔里木以后的井）要求不準(zhǔn)混原油；而且，加固體潤滑劑又影響定向儀器的信號，這給鉆井液的施工帶來極大不便。因此，在原漿基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低固相含量，使其含量在（8～9）％之間；進(jìn)一步提高潤滑劑的有效含量，使其含量達(dá)到（10～15）％，并且處理得當(dāng)、維護(hù)及時，施工結(jié)果是井眼暢通、起下鉆、電測非常順利，安全鉆達(dá)A點(diǎn)。

5.4 二開水平段（4504～4671米）

在原漿基礎(chǔ)上再加大潤滑劑含量到15％以上，同時控制固相，增強(qiáng)鉆井液的懸浮攜帶能力，降低濾失量，中壓失水3～4mL、高壓失水8～10mL，使泥餅更優(yōu)質(zhì)；Kf在0.03以下，動塑比在0.6～1.1，保證了鉆井液的懸浮攜帶、潤滑防卡能力，解決了水平井?dāng)y巖問題。本井完鉆后，電測一次成功、下套管、固井順利。

6 幾點(diǎn)認(rèn)識

（1）塔中113H井鉆井液體系是根據(jù)巖性特征進(jìn)行分段選擇的。該套鉆井液體系具有很好的抑制性，有很強(qiáng)的懸浮攜帶、護(hù)壁防塌、潤滑防卡能力，成功地解決了該井各井段的技術(shù)難點(diǎn)，全井施工安全無事故。

（2）長裸眼定向水平井施工的關(guān)鍵是井壁穩(wěn)定，井壁穩(wěn)定的關(guān)鍵是泥餅質(zhì)量，而優(yōu)質(zhì)泥餅的形成在于處理劑的優(yōu)選與配伍上。

（3）長裸眼井的鉆井液性能維護(hù)不同于其它多開井，助劑配伍性要好，而且加量要及時均勻而充足，保證其有效含量，形成優(yōu)質(zhì)泥餅，從而降低失水和摩阻，確保井壁穩(wěn)定、防止復(fù)雜事故的發(fā)生。長裸眼井段施工中，起下鉆暢通無阻，電測一次成功，下套管固井順利。

（4）利用好固控設(shè)備，及時清除無用固相，為優(yōu)質(zhì)鉆井液奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

［1］鄢捷年.鉆井液工藝學(xué)［M］.東營:石油大學(xué)出版社，2001.