青海柴達(dá)木盆地三高井鉆井液技術(shù)

王 信， 張民立， 王 強(qiáng)， 莊 偉， 章衛(wèi)軍， 王志彬， 李毅峰

（1.渤海鉆探泥漿技術(shù)服務(wù)分公司，天津300280；2.渤海鉆探第三鉆井分公司，天津300280；3.青海油田公司采油五廠，甘肅敦煌736202）

青海柴達(dá)木盆地三高井鉆井液技術(shù)

王 信1， 張民立1， 王 強(qiáng)1， 莊 偉1， 章衛(wèi)軍1， 王志彬2， 李毅峰3

（1.渤海鉆探泥漿技術(shù)服務(wù)分公司，天津300280；2.渤海鉆探第三鉆井分公司，天津300280；3.青海油田公司采油五廠，甘肅敦煌736202）

王信等.青海柴達(dá)木盆地三高井鉆井液技術(shù)[J].鉆井液與完井液，2016，33（6）：45-50.

柴達(dá)木盆地的牛東、冷湖、扎哈泉和英西區(qū)塊地層巖性復(fù)雜，有鹽層、鹽膏層、芒硝層、硬脆性泥巖、高壓鹽水層，以往鉆井事故和復(fù)雜頻發(fā)，盆地阿爾金山前帶牛東鼻隆構(gòu)造，受造山運(yùn)動(dòng)影響，整體地層傾角為60°～70°，地應(yīng)力較高且存在高壓鹽水層，壓力系數(shù)多變，裸眼井段井壁失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。2013年至今，在柴達(dá)木盆地應(yīng)用BH-WEI抗三高鉆井液服務(wù)各類(lèi)井20口，為做好各區(qū)塊鉆井液技術(shù)服務(wù)，施工前查閱相關(guān)資料，結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，總結(jié)得出低活度、弱水化與強(qiáng)封堵、強(qiáng)抑制有利于井壁穩(wěn)定的結(jié)論，已完成青海油田1字號(hào)重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)探井4口、第1口分支水平井和扎哈泉第1口水平井，最高使用鉆井液密度為2.35 g/cm3，平均井徑擴(kuò)大率為4.67%，電測(cè)成功率為100%。其中應(yīng)用井扎平1井是油田公司在扎哈泉致密油區(qū)塊部署的第1口水平井；東坪區(qū)塊僅在2013年采用威德福MEG鉆井液完成1口四開(kāi)水平井，因漏失嚴(yán)重且井下復(fù)雜提前完鉆，而2013～2014年在該區(qū)塊應(yīng)用BH-WEI鉆井液順利完成水平井6口，實(shí)現(xiàn)零事故復(fù)雜；2014年初投產(chǎn)的坪1H-2-2和坪1H-2-1井，完井測(cè)試均為區(qū)塊高產(chǎn)井，平均日產(chǎn)天然氣50×104m3/d?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況表明，抗三高鉆井液體系配方簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，具有良好的剪切稀釋性，具備動(dòng)塑比高、塑性黏度低等特性，環(huán)空壓耗小，井眼清潔，具有良好的潤(rùn)滑防卡和防塌能力，可防止侏羅系深灰色泥巖垮塌及水平井定向托壓及黏附卡鉆，形成一套適合青海油田復(fù)雜區(qū)塊探井、水平井鉆井液工藝技術(shù)。

井壁穩(wěn)定；高壓鹽水層；有機(jī)鹽鉆井液；抗三高水基鉆井液；低活度；封堵；防止地層損害；柴達(dá)木盆地

柴達(dá)木盆地位于青藏高原北緣青海省境內(nèi)，盆地阿爾金山前帶牛東鼻隆構(gòu)造，受造山運(yùn)動(dòng)影響，整體傾角較大，地層傾角為60°～70°，地應(yīng)力較高，同時(shí)存在高壓鹽水層，壓力系數(shù)多變，裸眼井段井壁失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[1-4]。柴達(dá)木盆地柴北緣區(qū)塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍，導(dǎo)致地層破碎、裂縫發(fā)育、斷層多，鉆井中井漏頻繁，正鉆井為了控制高壓鹽水層提高鉆井液密度，導(dǎo)致易發(fā)生失返性漏失，發(fā)生漏失后因液柱壓力不能平衡地層壓力，又易引起井涌及井壁坍塌，造成起下鉆遇阻甚至卡鉆等復(fù)雜情況[5-7]。對(duì)柴達(dá)木盆地復(fù)雜區(qū)塊井壁失穩(wěn)機(jī)理進(jìn)行了研究，并提出相應(yīng)的鉆井液技術(shù)解決方案，包括鉆遇高壓鹽水層應(yīng)對(duì)措施、防漏堵漏和油氣層保護(hù)技術(shù)，解決了鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的復(fù)雜問(wèn)題，保證了鉆井工程的施工順利，實(shí)現(xiàn)了井壁穩(wěn)定，保護(hù)了儲(chǔ)層，為青海油田增儲(chǔ)上產(chǎn)，建設(shè)高產(chǎn)原油氣田提供了技術(shù)服務(wù)保障。

1 各區(qū)塊地質(zhì)概況

1.1 英西獅子溝構(gòu)造

英西獅子溝構(gòu)造上干柴溝組到下干柴溝組均鉆遇鹽、 膏、 芒硝層， 深度2 300～4 000 m， 單層鹽層厚度為4～9 m， 石膏層為1～4 m， 芒硝層為5～10 m。受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與鹽巖本身塑性流動(dòng)的作用而出現(xiàn)許多裂縫， 縫間由方解石、 結(jié)晶鹽、無(wú)水石膏所填充。砂巖層存在不同壓力系統(tǒng)的高壓鹽水層（礦化度為190 000～320 000 mg/L）或油水層，易發(fā)生噴漏。深層為高壓裂縫油藏， 地層壓力波動(dòng)大， 且斷層較多。

1.2 柴北緣構(gòu)造

柴北緣地區(qū)由北向南，從盆地邊緣到盆地中部，地層埋藏由淺至深，最高地層壓力層段也由淺至深，高壓層下部地層壓力系數(shù)降低。該地區(qū)高壓氣水層集中在N1段下部，已鉆井最高壓力系數(shù)為2.06。冷湖五號(hào)構(gòu)造、東坪斜坡構(gòu)造、平東構(gòu)造、牛東斜坡都富含侏羅系小煤溝組，其中牛東斜坡區(qū)塊小煤溝組長(zhǎng)，巖性以煤為主，夾少量黑色碳質(zhì)泥巖。鉆達(dá)層位有上油砂山組、上油砂山組至上干柴溝組～N1、下干柴溝組上段、下干柴溝組下段、路樂(lè)河組E1+2、小煤溝組J1和基巖。儲(chǔ)層整體表現(xiàn)為中孔低滲特性。

2 各區(qū)塊鉆井液技術(shù)難點(diǎn)

2.1 英西獅子溝區(qū)塊

①鹽膏層卡鉆。獅子溝深層主要分布長(zhǎng)段鹽膏層，鹽巖塑性變形，該構(gòu)造鹽巖在2 300 m以下，其具有高度延展性，鹽巖幾乎可以傳遞其上覆地層的全部覆蓋負(fù)荷的重量，同時(shí)具有蠕變特性，因此井眼隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸縮小。無(wú)水石膏和無(wú)水芒硝易吸水膨脹，體積增大26%而造成縮徑；由于井底和井口的溫差作用，極易造成鹽重結(jié)晶卡鉆。防止鹽結(jié)晶以及厚鹽膏層蠕變縮徑而引起的卡鉆事故是區(qū)塊工作重點(diǎn)。②井漏、 井涌。一開(kāi)地層疏松，易發(fā)生淺部漏失。二開(kāi)上部地層為水敏性強(qiáng)的泥巖，造漿嚴(yán)重。溢漏同層，多數(shù)井發(fā)生失返性漏失，很難確定合理的鉆井液密度，鉆遇目的層時(shí)，由于鉆井液安全密度窗口窄，隨時(shí)出現(xiàn)先漏后溢或噴漏并存的復(fù)雜情況。

2.2 柴北緣區(qū)塊

①井漏。該地區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，壓力梯度變化大，普遍存在高低壓互層，井身結(jié)構(gòu)難以滿(mǎn)足復(fù)雜層段鉆井要求。上部地層巖性疏松，一般為泥質(zhì)膠結(jié)，成巖性差，鉆遇斷層時(shí)地層承壓能力低。中淺部泥巖裂逢發(fā)育，鉆井液密度高時(shí)易壓漏地層，即下部低壓帶與上部高壓段處在同一裸眼段時(shí)，為壓穩(wěn)高壓層，用相對(duì)高的密度鉆進(jìn)，此時(shí)下部井段易漏。中深部存在噴漏敏感性地層，鉆井液安全密度窗口只有0.02～0.03 g/cm3。深部地層裂縫發(fā)育，連通性好，相對(duì)于中深部地層壓力梯度較低，漏失嚴(yán)重。②井壁失穩(wěn)。區(qū)塊屬于高陡構(gòu)造，地層傾角為60°～70°，地層破碎帶、煤層、泥頁(yè)巖井塌，蒙脫石含量高、含水量大的淺層泥巖、鹽膏層、含鹽膏軟泥巖縮徑是鉆進(jìn)過(guò)程中影響井壁穩(wěn)定的主要原因。山前構(gòu)造高地應(yīng)力導(dǎo)致了斷層發(fā)育，窄壓力窗口進(jìn)一步加大了鉆井施工的難度。淺部地層破碎、疏松、裂縫發(fā)育，斷層多，鉆井中井漏頻繁，由于控制高壓鹽水層，鉆井液密度加重后又常常壓漏地層，井漏降低液柱壓力引起坍塌，造成起下鉆阻卡、鉆井液密度確定難。③高壓鹽水層。區(qū)塊高壓鹽水層位置及壓力系數(shù)變化大，一些探井經(jīng)常發(fā)生溢流、井涌。高壓鹽水層中一般都含有水溶氣，不同層含氣量不同，含鹽量在35 000～40 000 mg/L之間，高壓鹽水層以裂縫性水層為主，水量大，安全鉆穿高壓鹽水層是區(qū)塊鉆井難題之一。

3 鉆井液技術(shù)方案

3.1 英西地區(qū)獅子溝區(qū)塊

獅子溝區(qū)塊施工井多為三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，部分井設(shè)計(jì)四開(kāi)結(jié)構(gòu)。以四開(kāi)結(jié)構(gòu)井為例。①一開(kāi)鉆進(jìn)時(shí)采用高黏度、高切力膨潤(rùn)土漿，確保井眼穩(wěn)定，防止竄漏。②二開(kāi)井段鉆遇N1、E32發(fā)育斷層，油氣顯示活躍，鉆井過(guò)程中易發(fā)生溢流及嚴(yán)重井漏。鉆完水泥塞，一次性替入抗三高鉆井液體系，根據(jù)巖性變化情況調(diào)整配方。③三開(kāi)以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，鉆遇E32中上部大段鹽膏層，該層承壓能力低，易發(fā)生井漏，需加入封堵防塌材料，提高地層承壓能力。④四開(kāi)目的層為高壓裂縫油氣藏，且發(fā)育斷層。鉆遇裂縫段時(shí)鉆井液密度窗口窄，存在溢漏并存、由漏轉(zhuǎn)噴等復(fù)雜。需加足降濾失劑及封堵防塌劑，減小鉆井液濾失量，為保證形成優(yōu)質(zhì)泥餅需最大限度地清除有害固相，以保護(hù)油氣層。⑤鉆至中途完鉆及完井井深后，調(diào)整鉆井液性能，充分循環(huán)，將鉆屑循環(huán)干凈， 電測(cè)、 下套管前均注入潤(rùn)滑封閉漿，封閉漿性能保持“三高一低”，確保完井作業(yè)施工順利。

3.2 柴北緣地區(qū)

3.3 東坪、扎哈泉區(qū)塊水平井

2013年后東坪區(qū)塊將原來(lái)設(shè)計(jì)的四開(kāi)水平井井身結(jié)構(gòu)更改為三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)，扎哈泉水平評(píng)價(jià)井也設(shè)計(jì)為三開(kāi)井身結(jié)構(gòu)。①一開(kāi)井段鉆遇地層為N1，巖性以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，地層易水化膨脹。前200 m使用“三高”鉆井液鉆進(jìn)，以正電膠配成稀膠液維護(hù)，保持鉆井液具有強(qiáng)的攜巖能力及護(hù)壁性。②二開(kāi)鉆時(shí)快，上部地層滲透性好，鉆井液消耗量大，為提高體系抑制防塌性，加入（10%～20%）BZ-YJZ-I、（1%～2%）YX-1/YX-2改善泥餅質(zhì)量、增強(qiáng)封堵性。加強(qiáng)四級(jí)固控設(shè)備使用，降低鉆井液中劣質(zhì)固相含量。堅(jiān)持每鉆進(jìn)200 m進(jìn)行短程起下鉆， 防止形成虛泥餅造成阻卡。③三開(kāi)前儲(chǔ)備充足隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑和加重劑，按設(shè)計(jì)要求儲(chǔ)備高密度鉆井液。按小型實(shí)驗(yàn)配方，一次性轉(zhuǎn)化為BH-WEI鉆井液， 加入（1%～2%）BZ-DFT增強(qiáng)封堵能力，通過(guò)提高體系抑制性和防塌性，保證井壁穩(wěn)定。④定向前鉆井液維護(hù)以補(bǔ)充配好的膠液為主，加入2%BZ-YRH提高鉆井液的潤(rùn)滑性。⑤選用合理流型與鉆井液流變參數(shù)，井斜角較小井段（小于45°），層流能獲得最佳的井眼清洗效果，提高鉆井液的動(dòng)切力和動(dòng)塑比，泵入高黏度段塞來(lái)清除巖屑，保證井眼清潔。水平井段，提高鉆井液的動(dòng)塑比在0.6 Pa/mPa·s以上，鉆井液動(dòng)切力在15 Pa以上，大斜度井段和水平段通過(guò)短拉井壁破壞巖屑床。⑥下套管通井，起鉆前在定向井段泵入防卡潤(rùn)滑漿，確保下套管順利，為滿(mǎn)足固井需要，漏失井需提前做好地層承壓實(shí)驗(yàn)。

4 抗三高鉆井液作用機(jī)理及優(yōu)化配方

BH-WEI抗三高鉆井液技術(shù)是以高密度復(fù)合有機(jī)鹽BZ-YJZ溶液為配漿基液， 通過(guò)添加其他處理劑形成的新型鉆井液。該抗三高鉆井液中的陰、 陽(yáng)離子對(duì)黏土顆粒的吸附擴(kuò)散雙電層有較強(qiáng)的壓縮作用， 從而抑制黏土膨脹、 分散。體系中有機(jī)鹽的有機(jī)酸根XmRn（COO）lq-含有較多的還原性基團(tuán)，可除掉鉆井液中大部分溶解氧，當(dāng)有機(jī)鹽BZ-YJZ加量大于50%時(shí)，溶解氧濃度降低率均在99.9%以上，提高處理劑抗溫性能。體系中不含二價(jià)以上離子，濾液與地層水接觸時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)污垢堵塞孔隙。由于抗三高鉆井液中水的活度遠(yuǎn)比地層中水的活度小，地層水將滲流入鉆井液，大幅度降低了鉆井液濾液對(duì)地層的侵入，從而減少對(duì)地層的傷害?？谷咩@井液的低活度、弱水化與強(qiáng)封堵、強(qiáng)抑制特性有利于井壁穩(wěn)定。該鉆井液還具有較強(qiáng)的抗鈣、抗鹽污染能力，能夠順利鉆穿鹽膏層、鹽巖層。

BH-WEI抗三高鉆井液使用4種主處理劑，無(wú)黏土、 無(wú)強(qiáng)堿、 無(wú)高熒光油類(lèi)材料等，配方如下。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)抗三高鉆井液性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，見(jiàn)表1～表3。由表1～表3可以看出，BH-WEI抗三高鉆井液體系滾動(dòng)回收率、膨脹率、水活度、抗溫穩(wěn)定性、滲透率恢復(fù)值均優(yōu)于聚磺鉆井液體系。

基本配方 水+BZ-TQJ+BZ-KLS（Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ）+（0.3%～0.5%）Na2CO3+BZ-YFT+BZ-YRH+BZ-YJZ

東坪水平井配方 清水+4%BZ-TQJ+0.3% Na2CO3+2%BZ-KLS-Ⅰ+（2%～3%）BZ-YRH+（3%～4%）BZ-YFT+2%BZ-DFT+0.3%BZ-BYJ-I+ 40%BZ-YJZ-Ⅰ+（30%～40%）BZ-YJZ-Ⅱ+0.2% BZ-HXC+ 加重劑

扎哈泉水平井配方 清水+0.4%Na2CO3+（3%～5%）BZ-TQJ+2.5%BZ-KLS-Ⅲ+3%BZ-YFT+（2%～3%）BZ-YRH+（0.2%～0.3%）BZ-HXC+50% BZ-YJZ-Ⅰ+（30%～40%）BZ-YJZ-Ⅱ+加重劑

表1 不同鉆井液的滾動(dòng)回收率、膨脹率及水活度性能（135 ℃、 16 h）

表2 不同鉆井液熱滾前后性能

表3 不同鉆井液滲透率恢復(fù)值評(píng)價(jià)

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2013年至今渤海鉆探泥漿技術(shù)服務(wù)分公司應(yīng)用BH-WEI抗三高鉆井液服務(wù)各類(lèi)井20口，主要分布在牛東、冷湖、扎哈泉和英西區(qū)塊，各區(qū)塊地層巖性復(fù)雜，以往完鉆井在施工過(guò)程中發(fā)生過(guò)各類(lèi)井下復(fù)雜和事故，尤其牛東、獅子溝區(qū)塊，存在諸多技術(shù)難題。為做好不同區(qū)塊鉆井液技術(shù)服務(wù)，施工前查閱相關(guān)資料，結(jié)合室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，總結(jié)得出，使用具有低活度、弱水化與強(qiáng)封堵、強(qiáng)抑制特點(diǎn)的BH-WEI抗三高鉆井液有利于井壁穩(wěn)定。通過(guò)制定各區(qū)塊深井、水平井特別是三高井鉆井液技術(shù)措施，順利完成青海油田第1口分支水平井、扎哈泉第1口水平井，盡管重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)探井均鉆遇高壓鹽水層，最高使用鉆井液密度達(dá)2.35 g/cm3，但均保證了施工井井壁穩(wěn)定，平均井徑擴(kuò)大率為4.67%，電測(cè)成功率實(shí)現(xiàn)100%。

5.1 柴北緣區(qū)塊（以牛新1井為例）

5.1.1二開(kāi)

二開(kāi)井段（650～3 400 m）巖性以厚層塊狀礫巖、礫狀砂巖、含礫泥巖為主，二開(kāi)開(kāi)鉆前直接轉(zhuǎn)化為BH-WEI鉆井液，配方如下。

H2O+（2%～4%）BZ-KLS-Ⅱ+（0.2%～0.3%）Na2CO3+（2%～5%）BZ-YRH+（3%～5%）BZ-YFT+ 50%BZ-YJZ-Ⅰ+40%BZ-YJZ-Ⅱ+（3%～5%）BZ-TQJ+（1%～2%）BZ-DFT+（1%～2%）YX-1/YX-2+（0.3%～0.5%）BZ-BYJ-Ⅰ+0.25%JXC-HV+（0.2%～0.4%）MMH+0.3%PAC-HV

補(bǔ)充高濃度大小分子復(fù)合膠液， 保持鉆井液強(qiáng)抑制性， 實(shí)現(xiàn)低密度、 低固相、 低黏度和低切力，加足潤(rùn)滑和封堵材料，保證鉆井液的潤(rùn)滑性和封堵性。

鉆完進(jìn)尺后，在確認(rèn)井眼通暢、井眼壓力穩(wěn)定的情況下采用性能優(yōu)良的稠漿封閉巖性復(fù)雜井段（或下部井段），確保電測(cè)下套管順利。

5.1.2三開(kāi)

三開(kāi)井段（3 400～4 950 m）地層巖性以棕紅色、灰黃色泥巖、砂質(zhì)泥巖、含礫泥巖為主，底部為較厚的含膏質(zhì)泥巖和膏質(zhì)泥巖。鉆進(jìn)過(guò)程中以膠液方式補(bǔ)充新漿，保持各種處理劑有效含量，提高鉆井液的抑制、防塌和潤(rùn)滑能力。

鉆完三開(kāi)進(jìn)尺，通井時(shí)提高排量，徹底循環(huán)鉆井液，保證井眼暢通、井底無(wú)沉砂，起鉆前替入性能優(yōu)良的封閉漿，確保中途完鉆作業(yè)順利。

5.1.3四開(kāi)

四開(kāi)井段（4 950～5 410 m）為目的層，巖性為雜色花崗片麻巖。 鉆水泥塞時(shí)，對(duì)三開(kāi)原漿使用固控設(shè)備處理， 最大限度地清除有害固相。鉆開(kāi)油氣層時(shí)， 保持較小壓差。為防止目的層發(fā)生漏失，提前加入保護(hù)油層型封堵材料，封堵地層裂縫，增強(qiáng)地層的承壓能力，達(dá)到防漏效果。采用屏蔽暫堵技術(shù)保護(hù)油氣層， 改善濾餅質(zhì)量， 減少濾失量和固相顆粒侵入，確保鉆井液體系無(wú)熒光，利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和保護(hù)油氣層。

鉆至完鉆井深，調(diào)整好鉆井液性能，將鉆屑循環(huán)干凈，電測(cè)、下套管前均注入潤(rùn)滑封閉漿。

5.2 東坪、扎哈泉區(qū)塊水平井

5.2.1二開(kāi)

上部泥巖層易水化膨脹，一次性轉(zhuǎn)化為BH-WEI鉆井液，添加（0.2%～0.3%）BZ-BYJ-1+（0.5%～1%）HMP-21，抑制泥巖水化分散，使用BZ-KLS-I控制API濾失量小于6 mL。鉆至高壓鹽水層之前，嚴(yán)格控制膨潤(rùn)土含量，鉆進(jìn)期間控制鉆井液低黏度、低切力和低固相含量，用膠液維護(hù)方式調(diào)整鉆井液其他性能。

5.2.2三開(kāi)

上部井段為棕色膏質(zhì)泥巖、含膏泥巖、鈣質(zhì)泥巖，易發(fā)生縮徑、井壁失穩(wěn)。基巖段易發(fā)生嚴(yán)重井漏誘發(fā)井壁失穩(wěn)等井下復(fù)雜。

1）定向井段鉆井液維護(hù)。定向前調(diào)整好鉆井液性能，加入2%BZ-YRH，隨井深和井斜的增加及時(shí)加入1%～2%固體潤(rùn)滑劑，控制摩阻系數(shù)小于0.08，工程施工中嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)措施，勤活動(dòng)鉆具，防止發(fā)生黏附卡鉆事故。定向鉆井施工中保持井眼軌跡平滑，用好四級(jí)固控設(shè)備，降低有害固相含量，防止定向鉆進(jìn)出現(xiàn)托壓?jiǎn)栴}。

2）水平段鉆井液維護(hù)。鉆進(jìn)過(guò)程中以等濃度膠液補(bǔ)充新漿，充分利用固控設(shè)備保證鉆井液清潔。調(diào)整API濾失量為4～5 mL，動(dòng)切力大于15 Pa，動(dòng)塑比在0.65 Pa/mPa·s以上，保持井眼清潔，防止沉砂和壓差卡鉆。起鉆前視井眼清潔情況，采用高黏度和高切力鉆井液洗井。東坪區(qū)塊鉆井過(guò)程中存在發(fā)生惡性漏失的風(fēng)險(xiǎn)，控制開(kāi)泵和起下鉆速度，提前加入隨鉆堵漏劑。鉆進(jìn)時(shí)如輕微滲漏可降低排量，增加隨鉆堵漏劑，如發(fā)生嚴(yán)重漏失，需換常規(guī)鉆具堵漏。

6 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

應(yīng)用井鉆井液密度降低0.02～0.10 g/cm3。完鉆井井徑規(guī)則，平均井徑擴(kuò)大率為5.67%。其中英西區(qū)塊完鉆井，平均井徑擴(kuò)大率為4.88%（獅38井原井眼，應(yīng)用其他鉆井液，最大井徑擴(kuò)大率為41%）；東坪區(qū)塊完鉆井，平均井徑擴(kuò)大率為6.2%；柴北緣區(qū)塊完鉆井，平均井徑擴(kuò)大率為5.93%，目的層井徑擴(kuò)大率為3.5%。

坪1H-2-2和坪1H-2-1井，完井測(cè)試均為區(qū)塊高產(chǎn)井，平均天然氣日產(chǎn)量為50×104m3/d。2口水平井均應(yīng)用BH-WEI鉆井液，很好地保護(hù)了儲(chǔ)層。英西獅42井，采用φ8 mm油嘴求產(chǎn)，折合原油日產(chǎn)量為231.48 m3/d、天然氣日產(chǎn)量為20 517 m3/d。坪1H-2-7井，采用φ12 mm氣嘴油管放噴，放噴至油壓28 MPa關(guān)井，日產(chǎn)氣量為70×104m3/d，目前仍然是東坪區(qū)塊產(chǎn)量最高的投產(chǎn)井，日產(chǎn)天然氣大于60×104m3/d。應(yīng)用抗三高鉆井液完鉆的獅38井，敞噴日產(chǎn)原油量為1 440 m3/d，φ8 mm油嘴試油產(chǎn)量為605 m3/d，日產(chǎn)天然氣量為40 494 m3/d，成為青海油田33年來(lái)單井產(chǎn)量最高的井，投產(chǎn)后穩(wěn)產(chǎn)量為265 t/d。

應(yīng)用BH-WEI鉆井液的獅42井，節(jié)約鉆井周期44 d，創(chuàng)英西獅子溝區(qū)塊4 000 m以上深井鉆井周期和建井周期最短、 平均機(jī)械鉆速最快紀(jì)錄，且中途完鉆、 完井電測(cè)成功率實(shí)現(xiàn)100%。

應(yīng)用井未發(fā)生井漏之外的其他事故復(fù)雜，鉆井綜合經(jīng)濟(jì)效益得到提高。東坪區(qū)塊通過(guò)簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)，單井節(jié)約φ244.5 mm技術(shù)套管費(fèi)用125萬(wàn)元，為建設(shè)方節(jié)約千萬(wàn)元開(kāi)發(fā)費(fèi)用。獅42井是英西提速井，單井為建設(shè)方直接減少投資500余萬(wàn)元。

7 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1.BH-WEI抗三高鉆井液體系具有良好的剪切稀釋性， 結(jié)構(gòu)容易被快速拆散和迅速形成， 具備動(dòng)塑比高、 塑性黏度低等特性?？煽刂企w系具有低活度、弱水化與強(qiáng)封堵、 強(qiáng)抑制的特征有利于井壁穩(wěn)定。

2.抗三高鉆井液具有良好的潤(rùn)滑防卡、防塌能力，可防止侏羅系深灰色泥巖垮塌及水平井定向托壓及壓差卡鉆，從而減少井下復(fù)雜與事故，解決三高、一強(qiáng)、一窄技術(shù)難題。所用處理劑無(wú)熒光，滿(mǎn)足探井施工。

3.實(shí)現(xiàn)了無(wú)膨潤(rùn)土條件下配制抗三高鉆井液的技術(shù)突破，實(shí)現(xiàn)了免酸洗完井投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了鉆井液、完井液一體化。

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Drilling Fluid Technology for “Three High” Wells in Qaidam Basin in Qinghai

WANG Xin1, ZHANG Minli1, WANG Qiang1, ZHUANG Wei1, ZHANG Weijun1, WANG Zhibin2, LI Yifeng3
(1.Drilling Fluid Technology Services of CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Tianjin300280; 2.The Third Drilling Branch of CNPC Bohai Drilling Engineering Company Limited,Tianjin300280; 3.PetroChina Qinghai Oilfield Company Five Oil Production Factory,Dunhuang,Gansu736202)

Four blocks in the Qaidam Basin, Niudong, Lenghu, Zahaquan and Yingxi, have formation rocks with complex lithology, such as salt, gypsum, mirabilite, and hard and brittle shales etc. Downhole troubles have been frequently encountered in previous drilling operations. The Niudong nasal structure in the piedmont of the Altun Mountain in the basin, affected by the orogenesis, has overall formation dipping angles between 60° and 70°. High formation stress, high pressure saltwater and varied coefficients of pressure have resulted in frequent borehole wall instability in open hole section. A BH-WEI drilling fluid for the so-called “three high” (high pressure, high sulfide, and high risk area) wells, has been used in drilling 20 wells since 2013. To perform well in drilling fluid technical service, relevant data were investigated prior to drilling. Based on laboratory experiment and field practice, it was concluded that drilling fluid with low activity, strong plugging and inhibitive capacity was beneficial to borehole wall stability. Four key exploratory wells, the first multi-lateral horizontal well and the first horizontal well in Zahaquan have been completed, the maximum mud density used was 2.35 g/cm3, the average percentage of hole enlargement was 4.67%, and the ratio of successful wireline logging was 100%. The well Zaping-1 is the first horizontal well targeted with tight oil reservoir in Zahaquan. In the block Dongping, a four-interval horizontal well was drilled in 2013 with Weatherford’s MEG drilling fluid. This well was not be able to drill to the designed depth because ofsevere mud losses and other downhole troubles. Using the BH-WEI drilling fluid, six horizontal wells were completed successfully in 2013-2014 in the same block, and no downhole trouble has been encountered throughout the drilling operations. Two horizontal wells, Ping-1H-2-1 and Ping-1H-2-2, put into production in 2014, were both high production rate wells in the same block; the average daily gas production rate was 50×104m3/d. Field application has shown that the BH-WEI drilling fluid had simple formulation, and the mud properties were thus easy to maintain. The BH-WEI drilling fluid had good shear thinning property, highYP/PVratio, low plastic viscosity, low pressure loss in annular space, good hole cleaning performance and good lubricity and inhibitive capacity. Using this drilling fluid, borehole collapse in drilling the dark gray Jurassic mudstone, inability to exert WOB in horizontal drilling and differential pipe sticking were avoided. To concluded, the BH-WEI drilling fluid is a unique drilling fluid suitable for use in drilling exploratory well and horizontal well in the troublesome drilling areas in Qinghai oilfield.

Borehole wall stabilization; High pressure saltwater zone; Organic salt drilling fluid; Water base drilling fluid for “three high” well; Low activity; Plugging; Formation damage prevention; Qaidam Basin

TE254.3

A

1001-5620（2016）06-0045-06

2016-9-17；HGF=1605M4；編輯 馬倩蕓）

10.3696/j.issn.1001-5620.2016.06.008

王信，中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司鉆井液技能專(zhuān)家，現(xiàn)從事鉆井液技術(shù)研究與應(yīng)用工作。電話（022）25939159；E-mail：wangxdg@163.com。