冀東NP3-35井井壁穩(wěn)定預(yù)防與處理技術(shù)

張世國(guó)（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽(yáng) 457001）

冀東NP3-35井是部署于黃驊坳陷南堡凹陷南堡3號(hào)構(gòu)造南堡3-80斷塊東高點(diǎn)的一口五段制定向井，完鉆井深4464m，目的層位：東三、沙一。井身結(jié)構(gòu)：φ339.7mm*320m+φ 244.5mm*3150m+φ139.7mm*4461m。主要鉆遇地層：明化鎮(zhèn)、館陶、東一、東二、東三和沙一層位。因地層的復(fù)雜性，鉆井過(guò)程中主要面臨的是玄武巖的井壁坍塌、砂巖的井眼漏失和泥巖的井壁坍塌等井壁穩(wěn)定問(wèn)題，通過(guò)有針對(duì)性的采取預(yù)防與處理技術(shù)，有效解決了井壁穩(wěn)定問(wèn)題，館陶玄武巖和東二段井壁坍塌得到有效抑制，發(fā)生的五次砂巖地層滲透性漏失也得到有效解決，確保了安全高效鉆井，井身質(zhì)量和固井質(zhì)量均合格。

1 井壁穩(wěn)定技術(shù)難點(diǎn)分析

1.1 館陶組地層2600m至2910m井段含發(fā)育的玄武巖和底礫層。玄武巖膠結(jié)性差，鉆井過(guò)程中因鉆井液濾液的進(jìn)入，易發(fā)生井壁坍塌。底礫層研磨性強(qiáng)，鉆頭、鉆具磨損嚴(yán)重。

1.2 東二段至沙一地層砂巖發(fā)育，地層含有多套高滲透性漏層。砂巖砂層的孔隙度大、滲透率高，鉆井過(guò)程中易發(fā)生程度不同的滲透性漏失。

1.3 東二段上部3220m至3610m井段富含泥巖，泥質(zhì)含量高。鉆井過(guò)程中因鉆井液濾液的進(jìn)入，導(dǎo)致粘土的水化分散膨脹，易發(fā)生周期性井壁坍塌，鄰井在該井段多次出現(xiàn)井壁坍塌，甚至填井，嚴(yán)重影響安全鉆井。

2 井壁穩(wěn)定預(yù)防與處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 玄武巖井壁坍塌的預(yù)防與處理

2.1.1 快速

優(yōu)選鉆頭，優(yōu)化鉆井參數(shù)，提高機(jī)械鉆速，盡可能快速穿越館陶組地層2600m至2910m井段的玄武巖，減少鉆井液對(duì)玄武巖的浸泡時(shí)間，降低坍塌的幾率。

2.1.2 平衡

進(jìn)入玄武巖前，鉆井液密度提高至1.18g/cm3以上，保持對(duì)玄武巖地層的正壓差，同時(shí)控制鉆井液的濾失量在5ml以內(nèi)，控制鉆井液濾液的進(jìn)入量，減少濾液對(duì)玄武巖膠結(jié)物的水化程度。

2.1.3 懸浮

保持較高的粘度和切力，減少對(duì)玄武巖井段的沖刷，提高鉆井液的懸浮能力，及時(shí)攜帶坍塌物，保持井眼清潔。

2.1.4 封堵

穿玄武巖前加入超細(xì)目碳酸鈣、石墨粉等封堵材料，封堵玄武巖的微裂縫，提高玄武巖的抗塌能力。

2.2 砂巖地層的井漏預(yù)防與處理

（1）鉆井中需提密度時(shí)，先加入磺化瀝青、超細(xì)碳酸鈣和單封等封堵材料，提高地層承壓能力。

（2）進(jìn)入易漏層前，起鉆，換鉆具，甩掉多余的扶正器、井下馬達(dá)和MWD等儀器，加大水眼。待全部鉆穿易漏層后，起鉆，換正常定向儀器，正常鉆進(jìn)。

（3）鉆進(jìn)中兼顧鉆進(jìn)速度和井眼內(nèi)巖屑當(dāng)量濃度的關(guān)系，大排量洗井，短起下作業(yè)，減少環(huán)空砂橋的形成；控制易漏井段的下鉆速度；若井眼靜止時(shí)間長(zhǎng)，下鉆時(shí)應(yīng)分段循環(huán)，下鉆到底后，小排量頂通，待正常后再逐漸加大排量。

（4）發(fā)生漏速在5m3/h以內(nèi)的井漏時(shí)，靜止或采取1.5%單封＋1.5%超低滲處理劑+2-3%超細(xì)碳酸鈣的隨鉆堵漏工藝；發(fā)生漏速超過(guò)5m3/h的井漏時(shí)，立即停鉆，進(jìn)行專項(xiàng)堵漏，可采用第一方案：3-6%膨潤(rùn)土+0.3%NaCO3+0.3%NaOH+6%蚌殼渣+6%核桃殼＋3%石棉絨＋10%DSR，或采用第二方案：水+3-4%APGEL-1凝膠堵漏劑+5-8%復(fù)合堵漏劑。

2.3 泥巖井壁坍塌的預(yù)防與處理

（1）鉆井液密度提高至設(shè)計(jì)上限。做好隨鉆壓力監(jiān)測(cè)，根據(jù)壓力預(yù)測(cè)和井口返出巖屑的形狀及時(shí)調(diào)整鉆井液密度，保持對(duì)泥巖的正壓差。

（2）鉆遇泥巖前，加入0.5%聚胺、7%KCL等泥巖抑制劑，降低泥巖水化程度。

（3）鉆遇泥巖前，加入乳化石蠟、石墨、聚合醇及超細(xì)目碳酸鈣等封堵材料，封堵深部地層泥頁(yè)巖微裂縫。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)鉆井實(shí)踐，形成了一套比較完整的解決該區(qū)域玄武巖井塌、泥巖井塌和砂巖井漏的技術(shù)對(duì)策，為今后鉆井提供了技術(shù)借鑒。

（2）聚胺作為強(qiáng)抑制劑，在抑制泥巖的水化分散膨脹上具有獨(dú)特的效果，值得推廣應(yīng)用

（3）鉆井的精細(xì)化操作和鉆井液技術(shù)的提前實(shí)施是預(yù)防井眼漏失和井壁坍塌的關(guān)鍵。

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