江汉油田盐间泥质白云岩储层钻井液技术.pdf

第2 4 卷 第4 期 2 0 1 4年1 2 月 江 汉 石 油 科 技 J I ANGHAN P E T R0L E UM S C I ENC E AN D T EC HNOL OG Y V0 1 ． 2 4 No ． 4 De e ． 2 01 4 江汉油 田盐 间泥质 白云岩储 层钻 井液技术 程 晓云 ，侯 为 民，叶诗 均 中 国石 化 江汉 石 油工 程 有 限公 司钻 井 一 公司 ，湖北 潜 江4 3 3 1 2 1 摘要江汉油田早已进入注水开发期，对孔洞缝发育的盐间泥质 白云岩油藏造成了特别突出的地层压 力系统紊乱，因此钻井施工过程中频繁遭遇溢流和恶性井漏难题。从研究王场油田盐间泥质白云岩储层特点 入手，分析 了发生溢流和井漏的原因， 总结 了近年来现场几口井处理溢流和处理井漏的钻井液工 艺技术。提 出了研 究合理的井身结构、改进堵漏工艺技术、采用微泡沫钻井液技术等解决恶性井漏的思路 ，为最终突破 钻井施工中的井漏、出高压盐水、卡钻等技术难题打下扎实的基础。 关键词 盐间泥质白云岩储层；溢流井漏；微泡沫钻井液 江汉油 田下第三系潜江组盐间油浸泥质 白云岩 分布 面积 1 8 0 0 k m ，含盐地层 厚4 2 0 0 m，潜 一段 ～ 潜 四上段共有 1 5 8 个盐韵律层 ，油浸及 以上级别累 计最厚可达2 0 0 m，一般9 0～1 2 0 m。 近三年井漏 、溢流、卡钻情况 见表 1 。 多年来采 注的不平衡 ，地层压力系统十分紊 乱 ，给钻井施工带来了诸多溢流和井漏的难题 ，严 重影响了钻井综合经济效益及勘探开发进程，见表 1 。因此 ，研究盐间泥质 白云岩油藏钻井工艺和钻 井液工艺技术 ，对于安全 、优质 、高效地开发盐问 泥质 白云岩油藏具有非常重要的意义。 1 地质概况 1 ． 1 盐间泥质白云岩油藏类型及特征 1 ． 1 ． 1 油藏 类型和 油藏 特点 1 盐问油浸泥质 白云岩具有层状分布 的特 点 ；纵向上层数多 ，累计厚度大 ，而且十分稳定 ， 可层层连续跟踪对比。 2 在大部分地区生储同层，油气聚集于盐 间层顶部，靠上部盐层封堵，为自生自 储式油藏； 在裂缝发育带，由于垂向裂隙沟通，油气可运聚至 上部的盐问层 ，形成下生上储式油藏。 3 具有 “ 孔洞缝”多种储集空间类型 ；孔 隙是主要储油空间 ，基质渗透极低 ；裂缝是次要的 储油空间。在泥质白云岩和泥质钙芒硝相区，溶蚀 孔隙发育 ，裂隙相对不发育 ，储层类型为孔隙型 ； 在泥页岩 、混合岩相区 ，水平 层理发育 ，加 上层 薄 ，易形成垂直裂缝 ，储层类型为裂缝一 孔 隙型 ； 在应力集中区裂隙发育，储层类型为裂缝型。 1 ． 1 ． 2储层 岩性和 物性特 点 盐问泥质白云岩为砂泥岩过渡相沉积 ，以钙芒 硝质 白云岩为主 ，泥质含量1 0 ％～2 0 ％，粘土矿物 含量少 ，其总量小于5 ％，无蒙脱石 。 1 ． 1 ． 3 储集层性质和流体性质 储油层岩性 以粉砂 、粗粉砂一细砂岩为主 ，并 见有泥岩裂隙储油。 地层水类型有N a 2 S O 4 型，N a H C O 型 ，C a C 1 ， 型和 Mg C 1 ， 型 ，总 矿化 度 随埋深 而增 加 ，一 般为 2 7～ 3 2X 1 0 4 m 。 1 - 2 储层压力数据 见表2 由表2 可知 ，盐间泥质 白云岩储层属异常压力 的油藏 ，多年 的采油形成异常低压 ，注水又造成异 常高压。 2 溢流和井漏发生原因分析 2 ． 1 井漏发生原因分析 因为注水开发 ，所注入的淡水将地层泥岩中的 盐膏溶解 ，造成裂缝与先期注水溶解形成的盐腔连 第 一作 者 简 介 程 晓云 ，1 9 8 3 年 毕业于 重 庆石 油 学 校油 田应用化学专业 ，工程师 ，现钻井一公 司泥浆站从 事泥浆技术管理工作。 第4 期 程 晓 云 等 江 汉 油 田盐 间 泥质 白 云 岩储 层 钻 井 液技 术 ． 3 3． 井号 层位 井深 地层压力 压力系数 资料来源 通 ，采油使得地层亏空 出现异常低压 ，当钻遇该地 层时出现钻井液失返 ，孔洞和裂缝 中的泥岩所形成 的吼道由于受地层水的浸泡，无法承受桥堵架桥后 所形成的压力 ，随着吼道的开启 ，使得裂缝进一步 被压裂，常规的桥塞堵漏无法将其堵住；注水泥封 堵，当水泥初凝形成水泥石时，由于水泥石体积收 缩，地层水在压差的作用下浸入水泥石中，使得水 泥浆封堵失败 ，如王4 1 0 7 井8 9 7 m发生失返性漏 失 ，先后采用 了桥堵 、水泥浆 、重泥浆驱水 水泥 浆、桥堵 水泥浆、桥堵 快干水泥浆、凝胶驱水 桥堵 胶质水泥 快干水泥浆、化学凝胶桥堵浆等 七种方法都无法堵住。 2 ． 2溢流发生原因分析 砂岩中的盐膏因注水增压而溶解， 使得砂岩失 去支撑而坍塌形成异常高压圈闭，当钻遇该地层时 先 出高压盐水 ，后出砂卡钻 。如王4 斜一 5 6 井四开 钻进至 1 7 5 9 m潜3 发生外溢关井 ，立管压力与套管 压 力 迅 速 上 升 到 1 7 ． O MP a 。 钻 井 液 密 度 提 高 到 2 ． 4 0 g ／ e m 都无法平衡地层压力 ，多次划眼卡钻 ，被 迫完井。 为解决上部井段的异常低压和中部井段 的异常 高压，被迫下入技术套管封隔，潜4 段的低压产层 在小井眼小环隙高环空压耗的作用下 出现边钻边漏 的 现 象 。 如 王 4 1 O 一 8 井 1 7 7 ．8 ra m 技 套 下 至 1 6 6 3 m后出现边钻边漏 ，经多次堵漏 ，多次卡钻 ， 被迫提前完钻。 总之，①潜一、潜二段为易漏失层，采油导致 的亏空 ，地层基岩应力又极低 ，钻井施工中往往发 3 4 江 汉 石 油 科 技 第2 4 卷 生恶性漏失 ；由于与注水层串通 ，个别井施工中也 可能发生溢流。②潜三段为主要注水层和产层，钻 井施工 中因注水增压 ，溢流和 出盐水情况经常发 生 ，个别井因采注的不平衡也有发生井漏可能 ，同 时在潜j段发生喷漏 同存 。③潜 四段为主要产层 ， 孔隙发育 ，但多年采油使地层亏空严重 ，钻井施工 中往往发生漏失。 3 处理盐间泥质白云岩油层溢流和井 漏钻井液工艺技术 3 ． 1 处理 溢流和 井漏 为了给处理溢流和井漏创造有利的条件 ，防止 上部地层的垮塌 ，避免工程复杂事故随之发生 ，要 优化井身结构 ，设计表层套管 、技术套管封住易垮 塌的上部地层。 3 _ 2 防止盐岩溶解扩径 盐间泥质 白云岩油层是在 内陆盐湖环境下沉积 而成 的，存在于盐岩韵律层间，为防止盐岩溶解扩 径成大肚子 ，必须在钻井施T中采用饱和盐水钻井 液。 3 ． 3 溢流时应采取以下技术措施 1 在钻遇可能发生溢流的层段 时，要提前 关停相应注水井泄压 ，一般选取以该生产井为中心 3 0 0 m 半径内的注水井进行停注。 2 钻进中发现井口有轻微溢流或钻井液发 生油 、气 、水侵 ，采取小排量或节流循环录取有关 数据并进行除气 ，不要盲 目地加重 ，即使加重也要 控制速度 ，否则易诱发井漏 。 3钻进 中井 口发现溢流超过l m ，应立即报 警 ，并按正确的关井程序溢流在2 m 内迅速关井 ， 录取立管压力 ，确立压井钻井液密度 ，使井内钻井 液柱压力与地层流体压力近于 微欠 平衡， 使其 轻微溢流可以控制 ，避免诱发井漏。 4尽量避免空井发生溢流 ，起钻前必须压 住溢流。如空井意外发生溢流时，应尽可能多地抢 下钻杆 ，接回压凡尔或方钻杆 ，正确地关井 ，作压 井准备 ，根据具体情况 ，采取相应措施 ，重建井内 压力平衡。 3 ． 4 井漏时应采取以下技术措施 1 稠钻井液静止堵漏 使用钠土 、增粘剂 等提高钻井液的粘切 ，一般是配制1 0～4 0 m 滴流钻 井液注入漏层 ，静止 即可 ，适用于渗透性 轻微井 漏。 2复合暂堵剂堵漏 随钻堵漏 在钻井 液中加人一定浓度的单 向压力封闭剂等细粒径暂堵 剂 ，注入漏层或全井循环 ，用于长裸眼且漏失层不 清楚的井 。 3桥塞堵漏 在钻井液中加入一定浓度 的 粒状 、片状和纤维材料 ，注入漏层并适当憋压 ，使 其在漏层内架桥而封堵。选用不同级配的材料可封 堵不 同性质 、不同程度的井漏 ，是最常用的堵漏方 法 。 4水泥 、胶质水 泥堵漏 采 用纯水泥 、预 水化土浆复配水泥或特种水钻井液堵漏 ，多用于恶 性井漏。 5 “ 糊状 ”堵剂堵漏 用钠土水钻井液剪 切增稠 ，注入漏层堵漏 ，适用于压力系数极低的高 渗地层或裂缝 。 6几种堵漏法复合堵漏 采用单向压力封 闭剂、桥堵剂、水泥等材料中几种进行复配配制堵 漏浆 ，多用于单一堵漏方法无效或堵不死 的情况 ， 亦经常采用。 7化学凝胶复合堵漏技术 。 8高矿化度微泡沫防漏钻井液技术。 4 现场应用效果的综合评价 4 ． 1 王3 6 1 井漏情况及处理 王3 6 1 井钻至 1 7 4 0 m 泥浆密度 1 ． 2 7 g ／ e ra3 ， 粘度 6 2 s 发生井漏 ，漏速3 6 m ／ h 。打2 次水泥堵后基本 不漏 ，钻至1 7 6 0 m又漏 ，用 1 次桥浆 、2 次桥浆 水 泥堵住 。第一个漏层 1 7 4 0 m于9 月3 日～9 月9 日 发生井漏5 次 ，共堵漏5 次 ，漏泥浆 1 0 6 0 m 。 钻至1 8 9 0 m 第二个漏层又漏 ，抢钻 1 4 m，于9 月 1 2 日 1 0 月3 日发生井漏6 次 ，用 1 次桥浆 胶质水 泥堵 、3 次桥浆 水泥 、2 次桥浆 、1 次稠土浆 水 泥 、1 次稠土浆 桥 浆 水泥 、1 次稠 土浆 纤维水 g4 期 程 晓 云 等 江 汉 油 田盐 间泥 质 白云 岩 储 层 钻 井 液 技 术 3 5 泥 、1 次稠土浆 纤维水泥 普通水泥 、1 次桥浆 非 渗透抗压处理机0 ．5 t 石棉绒0 ． 5 t ，共1 1 次反复堵 漏 ，最后一次堵漏施工中将钻具卡死 ，关井憋压堵 漏时卡钻 ，有1 3 根钻杆埋入井底 ，被迫倒扣 ，被迫 填井 侧 钻 。漏 泥 浆 1 9 5 5 m ，到 此 累计 漏 失 泥 浆 3 0 1 5 m ，水泥用量1 9 0 t 。 侧 钻至 井深 1 9 0 2 m 第 三个 漏层 ，发生井 漏 ，漏速 5 0 m 3 ／ h ， 泥浆密度 1 ． 2 6 g ／ e m 。 ，粘 度6 3 s ，又 2 次打水泥才堵住。 复 合钻 进至 2 2 9 7 m 第 四个漏 层井 深2 2 9 7 IT I ，发生井漏 ，又1 次打水泥后强钻至2 3 5 0 m漏速 降为3 m ／ h ，再 1 次桥堵后不漏 。钻至2 5 2 8 m发生溢 流 ，将泥浆密度从 1 ． 3 0 g ／ e ra 提高到 1 ． 4 0 g ／ e m ，发生 井 漏 ，2 次桥 堵 后不 漏 ，钻 至2 5 9 1 m漏失 逐 渐消 失 ，l O 月3日电测 。累计漏失 泥浆总量3 5 2 0 m 。 目 前该井还在既续 向大斜度井段钻进。 4 ． 1 ． 1 对并漏处 理过程 的分析 综 合分 析认 为 ，桥 塞 纤维 水泥 堵漏 比较有 效 ，普通水泥多次堵漏效果不明显 ，井漏没有治 住 ，原因可能为 水泥浆在裂缝喉道难有效的结构作支撑，在漏 失情况下可能难 以形成强度。 水泥浆在凝固期间对裂缝 中的盐线有一定的影 响 ，从而影响堵漏效果。 4 ． 1 ． 2该 区块处理 井 漏的几点认识 1 本 区块 的井不 适合 直接 采用 纯水 泥堵 漏。从下入测漏仪测量漏失点的过程 中带出一块较 大岩芯，判断为潜3 与潜3 交界面的岩芯。岩芯上 孔隙、裂缝非常发育 ，胶结质量很差 ，剖开岩芯内 含多道直径约5 m m盐线。水泥候凝时间短也是造成 堵漏效果差的原因之一 。 2本区块 比较适合采用先注桥浆紧接着注 水泥堵漏 的方式。注桥浆主要是解决结构和起到减 少漏速的作用 ，而注水泥主要是为了巩 固堵漏的效 果。 3 对于很难堵住的恶性漏失层 ，侧钻后漏 失量减少并最终堵住 ， 说 明躲过 了原井 眼的主裂缝 或盐溶形成的盐腔溶洞 ，是后期能够堵漏成功的主 要原因，也给今后解决该难题找到一个有效途径。 4 ． 1 ． 3 堵漏施工中的注意事项 1 桥浆必须使用饱和盐水配制。使用饱和 盐水配制堵漏浆可有效防止盐线 中的盐份的溶解 ， 防止出现新的通道。 2堵漏材料的粒径选择要合理 。本井堵漏 选用了多种堵漏材料 ，通过现场实际使用情况判 断 ，本 区块漏失通道直径 约在 1 01 5 ram，因此桥 浆的配方 中必须 使用粒径 比较大 的核桃壳与棉籽 壳 。 3必须计算准确桥浆到达漏层的时间 ，判 断清楚桥浆到达漏层后是否开始返浆。 4桥浆到达漏层后及开始返浆说 明堵漏材 料 的粒径大于漏失通道直径 ，必须关封井器进行蹩 压。蹩人泥浆量视具体情况定，原则上保证桥浆全 部进入地层后紧跟的水泥浆部分进入地层 。 5 水泥浆的配制可用欠饱合盐水并加入降 失水剂和膨胀剂。 6水泥浆 候凝 时 间不 宜太短 ，一 般应在 1 0 h 以上 。 4 ． 2 浩平4 井溢流处理技术 4 ． 2 ． 1 基本数据及邻井情况 1 浩平4 井于潜江盆地潜江凹陷浩 口构造 ， 一 开 4 A 4 ． ． 5 ram 钻 头钻深5 8 ． 8 1 m， 3 3 9 ． 7 m m表层 套 管下深5 8 ． 3 1 m，2 4 4 ． 5 mm钻头钻 至8 8 3 ． 0 4 m下人 技术套管8 8 2 ． 0 4 m，实际完钻井深2 6 5 9 m。浩平4 井 A 点距浩5 5 B 地面点西2 3 5 m。 2浩 平 1 钻 至 2 7 0 2 ． 3 1 m， 钻 井 液 密 度 1 ． 2 8 g ／ e m3 ,粘度8 8 s ，气测异常，钻至2 7 0 5 m 溢流0 ．4 m ，停泵不溢 ，循环观察 1 h 上涨 1 ． 4 m ，关井 ，立 管 压 力 6 ． 2 MP a ，套 压 6 ． 6 MP a 。地 面 配 1 0 0 m 密 度 1 ． 5 0 g ／ c m。 重钻井液压井后停泵有溢流 ，节流循环加 重至1 ． 5 5 g ／ c m 后转正常。 3 浩 平 3 钻 至 2 2 6 3 ． 0 m发 生溢 流 ，地 面配 1 4 0 m 密度 1 ． 4 8 g ／ e ra 重钻井液压井成功 ，循环又井 漏，漏速6 m ，降密度至1 ．4 5 g ／ e ra 后不漏，继续钻 进时密度在1 ． 4 0 g ／ c m 起钻又溢流，外溢速度2 m 。 ／ h ， 多次排盐水钻完设计井深 ，常规 电测第一趟下到底 上行时在2 6 6 3 m遇卡 ，穿心打捞后测井成功 ，损失 3 6 江 汉 石 油 科 技 第2 4 卷 2 5 h。 4 ． 2 ． 2溢流 发生经过 钻 进 至 井 深 2 2 5 0 ． 1 7 m时 ， 井 斜 2 6 。方 位 2 6 6 。 ，座岗发现钻井液液面上涨 1 ． 1 2 m ，关 井后 共溢流2 ． 5 m ，关井时立压3 MP a 、套压均为4 MP a 。 加密测量发现钻井液密度从 1 ． 2 8 g ／ c m 不变 ，粘 度 从 6 3 s 降 至 5 8 s ；溢 出 物 为 盐 水 ， 溢 流 量 为 1 0 ． O m ／ h ；地层为潜3 。 4 ． 2 ． 3溢 流处理 潜 3 。 层段 经过 1 在地 面上将 循环 罐 的泥浆密度 加 重到 1 ． 4 5 g ／ c m ，1 3 3 0 开始节流循环 ，同时对井 口返出的 泥浆进行加重，循环立压为3 M P a ，套压4 M P a ，井 口返 出泥浆密度为 1 ． 4 3 g ／ e m ，粘度8 2 s ，停泵节流 阀处泥浆不断流。 2 活 动 钻 具 ，井 口返 出泥 浆 量 为 1 8～ 2 0 US ，随即关井 ，录取的关井立压为2 MP a 。套压 为4 M p a ，此时按照立压来求取的地层泥浆 当量 密 度 为 1 ． 5 5 g ／ e m ，现 场 讨 论 ，将 泥 浆 密 度 提 高 到 1 ． 6 0 g ／ e m ，粘度 1 1 6 s 。 3 开始节流循环加重 ，至 1 8 0 0 因为加重过 程 中密度 上 升缓 慢 ，且有 下 降趋势 液 面无 增 加 。停泵关井 ，对地面的泥浆加重 ，录取的关井 立 压 为 3 MP a ，套 压 为 4 MP a ，关 井 ，立 压 降 至 1 M P a ，套压降到2 M P a 以内。 4地 面泥浆 密度加重 到1 ． 6 0 g ／ c m ，此时立 压和套压都 已基本为0 ，节流循环 ，因立管水龙带 跳动过大，停泵关井，关井无套压 ，将单凡尔改成 双凡尔循环 ，开节流阀，明显感觉到有泥浆过节流 阀 ，开2 泵双凡尔节流循 环 ，立压6 MP a ，节流 阀 全开 ，未控制套压 为0，循环． ，出 口的泥浆密 度为 1 ． 5 6 g ／ c m ’ ，进出口密度基本均匀。停泵开井无 外溢 ，活动钻具遇卡 ，开2 泵双凡尔活动解卡。继 续 循 环 到 7 4 0 密 度 均 与 为 1 ． 5 5 g ／ c m ，停 泵 观 察 1 5 m i n ，泥浆无外溢 ，无漏失 。压井成功。 4 ． 2 ． 4溢流 发生的原 因及分析 由于本井的潜 三3 层有 l O m左右的水砂层 ，钻 时较快，从1 2 m in ／ m 降到1 ．7 ～ 4 ．7 m in ／ m 之问。而邻 井浩5 5 B 井完井 电测资料解释为水层 ，但是从周 围的其他的几 口井在此层位均没有发生溢流现象 ， 判断为周围注水井的水窜到本井 。本井 的水砂层孔 隙度高 ，渗透性好 ，致使其他井 的其他层位的水沿 此通道进入本井。造成本次溢流。溢流出流体的含 盐量为 3 0 0 5 0 0 m g ／ 1 ，氯离子含量 为 1 8 8 0 0 0 mg ／ l ，溢 出的为饱和盐水。 4 ． 2 ． 5溢流 处理的 经验 1 必须落实可能发生溢流的层段 ，提前采 取预控措施 。 2重视防漏堵漏工作 ，及时关停注水井。 在调整井钻井过程 中， 相应注水井 提前关井停注泄 压， 可合理调整注水层地层孔 隙压力， 避免钻井过程 中出现井涌、 井漏等现象。 3 关停注水井 的范 围要 求 一般需要5～ 7 d 左右 ，因此在钻进至可能发生溢流层段前6 d 或以 上时问停注效果为好 。 4 ． 2 ． 6 溢流 处理后 大斜 度 水平井段 钻 井液 维护 需 要 注意 1 在起下钻作业时， 下钻到出水层位 以下 必 要时可分段循环 循环， 从钻井液中排放出地层水。 2控制住溢流后立即混入 1 5 m 原油 ，防止 高密度钻井液造成粘卡。 3随着邻井注水井 的停注 ，地层压力 的递 减 ，观察每趟钻起出后井 口外溢的情况 ，后期密度 慢慢下调到 1 ． 4 8 g ／ c m ，粘度9 0 s 左右 ，有利 于钻井 速度 的提高 ，有利于下部大斜度井段水平段施工中 防漏 、控制摩阻。 5 有望全面解决盐间泥质白云岩地层 恶性井漏的新思路 5 ． 1 盐间储层钻井井身结构优化 通过对大量实钻井资料分析，目 前研究使用的 几种井身结构方案。 5 ． 1 ． 1 中3 3 9 ． 7 m m 中1 3 9 ． 7 m技术方案 见表3 方案 1 可最大程度节约开发成本 。但是一旦钻 遇地层出盐水和溢流，处理存在很高的井控风险 、 井下风险和环保压力。一是由于套管下深较浅，极 限套压极低 ，发生溢流后不能节流控制 ，只能引流 泄压或无节流压井 ，压井施工过程较长且存 在风 险。二是广华寺组地层在地层流体浸泡下极易发生 gn 期 程 晓 云 等 江 汉 油 田 盐 间泥 质 白云 岩 储 层 钻 井 液 技 术 3 7 钻头 套管 尺寸 m m 井深 m 尺寸 mm 下深 m 开次 垮塌 ，造成钻具被卡和井被完全填埋。三是在发生 地层大量出盐水和溢流情况下 ，由于不能关井蹩 压 ，大量流出的地层流体来不及回收 ，造成环境污 染 。 5 ． 1 ． 2 中3 3 9 ． 7 n r a - t- 中2 4 4 ． 5 m m 中 1 3 9 ． 7 m 技 术 方 案 见表4 方案 2共下人三层套管 ，是 目前 比较常用 的技术方案， 2 4 4 ．5 ra m 技术套管下过广华寺地层 后 ，有效解决了在发生溢流时上部井段地层垮塌问 题 。同时也具有一定的井控处理能力，在发生溢流 后 ，井 口压力不超过5 MP a 情况下 ，可 以进行节流 循环压井 。 5 ． 1 ． 3 中 3 3 9 ． 7 m m 中 2 44 ． 5 m m 中 1 7 7 ． 8 m m- I -中 1 1 4 ra m 技术 方案 见表5 方案 3井身结构 设计成功应用 于王4 斜 一 1 0 7 井和王4 斜 一1 0 8 井。 王4 斜 一1 0 7 井 3 3 9 ． 7 mm 套 管下深5 7 ． 9 3 m， 2 44． 5 m m套管下 深7 6 6 ． 2 7 m，三开过程 中在井 深 8 9 7 ． O 0 ～1 0 5 7 ． O O m井段 发 生恶性 井 漏 ，钻 至井 深 1 1 3 7 m下人 1 7 7 ． 8 mm 技术 套管 ，下 深 1 1 3 5 ． O O m。 用 1 5 2 ． 4 ram 钻头进行 四开 ，下入 1 1 4 mm 尾管悬挂 固井完井。 5 ． 1 ． 4 中5 0 8 m m- I-中 3 3 9 ． 7 m m - t-中2 4 4 ． 5 m m 中 1 3 9 ． 7 m技术方案 表6 方案 4通过对王场异常高压区块多年的钻 井实践工作 ，归纳总结各种方案优缺点后 ，最终得 出的成果 ，尽管还没有现场应用实例 ，但其科学性 和、经济性 、实用性都得到了兼顾。在实钻工作 中 ， 3 3 9 ． 7 mm表层套管下深5 0 0～6 0 0 m 后 ，即解 决 了在发生溢流时上部井段地层垮塌问题。同时也 具有一定的井控处理能力 ，在发生溢流后 ，井 口压 力不超过5 MP a 情况下 ，可 以进行节流循环压井 。 二 开使用 3 1 1 ． 2 mm钻头钻过 1 6 0 0～1 8 0 0 m易漏易 喷 地层 ，如果 发生 溢流 和严重 井 漏 ，可下 人 3 8 江 汉 石 油 科 技 第2 4 卷 表6 巾5 0 8 ram 巾3 3 9 ． 7 mm 巾2 4 4 ． 5 mm 巾1 3 9 ． 7 mm技术方案 2 4 4 ． 5 m m技术套 管封 隔。如未 发生溢 流和严重 井 漏 ，可直接换用 2 1 5 ． 9 mm 钻头钻至完钻井深。下 人 1 3 9 ．7 m m 油层套管完井。此时井身结构变更 为 对于非 “ 热点”井位，则可对井身结构做出进 一 步优化 ，在表层套管下至5 0 0～6 0 0 m后 ，使用 2 1 5 ． 9 m钻头二开钻至完钻井深 ，下入 1 3 9 ． 7 mm 油 层套管完井。如意外钻遇溢流和严重井漏 ，可用 3 1 1 o 2 mm 钻 头 扩 眼后 ，补下 2 4 4 ． 5 m技术 套 管封 隔。此时井身结构变更为 见表8 。 5 _ 2 化学凝胶复合堵漏技术研究与现场应用 为解决盐间地层恶性漏失问题 ，除开展各种级 配的复合桥塞提承压技术研究外 ，还进行了化学凝 胶复合堵漏技术研究与现场应用 目前研究有三套方案。 5 ． 2 ． 1 冻胶 凝胶 颗粒 液 冻胶 水泥提 承压 方 案 应用实例 王4 斜一 1 0 7 井潜二段地层提承压施 工 井深9 6 4 m 1 3 3 5～1 4 0 5 车注第一罐车冻胶 1 4 m ～ 1 5 2 0 车注第二罐车冻胶，注凝胶颗粒液1 l m ， ～ 1 6 0 0 注第三罐车冻胶 ～1 6 4 5 钻井泵注凝胶颗粒 液1 9 m ， ～1 7 5 5 车注第四罐车冻胶。 共计注入冻胶6 4 m ，凝胶颗粒液3 0 m 使用凝 胶颗粒5 t 。 1 8 2 5～1 8 3 5 注水泥 2 5 0 袋 ， ～1 8 4 2 替浆 6 m 。打水泥及替浆过程中井 口共返出9 m 钻井液 。 5 ． 2 ． 2 高 浓度 、 大颗 粒 、 大剂量 桥 塞泥 浆 凝胶 颗粒提 承压 方案 应用实例 王4 斜一 l 0 7 井潜三段地层提承压施 工 井深 1 1 0 8 m 配方 Ⅲ型3 ． 2 t ，石棉2 t ，棉籽2 t ，复合堵漏剂 第4 期 程 晓 云 等 江 汉 油 田盐 间泥 质 白云 岩 储 层 钻 井 液 技 术 ’ 3 9。 3 t ，胶粒 1 ． 4 t ，单封 3 t ，土 粉6 t ，H V C MC 3 5 0 k g ， P A M1 0 0 k g ，共配制 1 6 0 m 。 施 工过程 下 入 光钻杆 至井 底 1 1 0 8 m， 8 0 0～1 6 0 0 循 环 配堵 漏 浆 ～1 8 0 0 注 堵 漏 浆 1 6 0 m 完 ～2 2 0 0 起钻完 。 5 ． 2 ． 3 桥 浆 稠 浆 凝胶 颗粒 水泥 应用实例 王4 斜一 l 0 7 井潜三段地层提承压施 工 井深1 1 0 8 m 施工过程 依次注人桥浆1 6 m ，稠浆1 3 ． 6 5 m ， 凝胶颗粒2 7 m 1 1 ％ 替清水6 m 。 5 ． 3 高矿化度微泡沫钻井液现场试验 5 ． 3 ． 1 拖 2 6 斜一 2 井微 泡沫钻井 液现场试验 1 基础数据 ①微泡沫钻井液试验井段 8 6 0 2 0 0 0 m，井眼尺寸 2 1 5 ． 9 m m； ②地层 潜江组 ，岩性 膏盐 、砂泥岩 、盐 岩、油浸泥岩、石膏质泥岩、粉砂岩；③转化前钻 井液体系两性离子聚合物钻井液。 2微泡沫钻井液转化 ①转化前清循环罐 沉砂 ，在循环罐 内配制3 ％钠土浆并预水化2 h 。② 加入 C MS 、HV C MC 、N a O H，同时与井筒 内老浆 循环并混合均匀 ，然后加入3 5 ％N a C L ，将基浆配制 成饱和盐水钻井液 。③按循环周加入P A C、XC、 Q P 一 1 主起泡剂 、Q P 一 2 辅起泡剂 ，不停使 用搅拌机 同时利用泥浆枪低压 冲刺 ，使钻井液起 泡 。经 过 几个循 环 周后 ，钻 井液 性 能 为 密度 1 ． 1 6 g ／ c m 、粘 度 7 0 s 、滤 失 量 2 ． 4 ml 、p H 值 1 0 、 Y P 8 P a 、Y P ／ P V0 ． 3 1 、C 1 一 含量 1 8 6 0 0 0 ra g ／ 1 ，高 矿化度微泡沫钻井液转化成功。 3 使用效果分析①试验井段钻井液含盐 量处于饱和状态，密度始终稳定在1 ． 1 5 g ／ c m 左右， 有效降低 了饱和盐水钻井液的密度 ，而且性能稳 定 ，泥浆泵工作平稳 ，对泥浆泵上水无影响 。② 流动性良好、携带能力强，在钻进过程中将钻井液 粘 度保 持在 7 0 s 以上 ，满足 了钻屑携 带要求 ，在 1 2 4 0 m、1 5 6 0 m、1 9 5 6 m 进行起下钻及短途旅行 ，均 畅通无阻 ，井底无沉砂 。③提高机械钻速。该井在 潜 江组 8 6 0～2 0 0 0 m井段使用微泡沫钻井 液 ，机 械 钻速 为 8 ． 5 1 m ／ h ；转 化 为 常规饱 和盐 水 钻井 液 后 潜江组2 0 0 0～2 1 5 0 m 井段 ，钻头 、钻具组合及 钻井参数均不变的情况下，机械钻速降为5 ．7 m ／ h ， 使用微泡沫钻井液机械钻速提高幅度达4 9 ．3 ％。拖 1 8 4 井 ，在 潜 江 组 8 7 0～2 2 0 0 m 井 段 机 械 钻 速 为 7 ． 3 7 m ／ h ，与之相 比使用微泡沫钻井液机械钻速 提 高幅度达1 5 ．9 4 ％。④使用P A M 抑制钻屑分散、坚持 使用离心机、及时清除振动筛漏斗沉砂，很好地控 制 了钻井液的固相含量 ，整个实验井段钻井液固相 含量低于8 ％。 ⑤停止使用起泡剂 ，适 当下调粘度 后 ，钻井液 中的微泡沫逐渐消失 ，密度逐渐恢复为 常规饱和盐水钻井液正常密度。 4 存在 的问题 影响液 面坐岗。流经振 动 筛的微泡沫钻井液会产生一些大气泡，使1 ～ 2 号罐 的液面不能准确测量 。 5 ． 3 ． 2 王西平6 井微 泡沫钻井液现 场试验 1 基础数据 ①微泡沫钻井液试验井段 6 0 0～2 1 0 0 m， 井眼尺寸 2 1 5 ． 9 mm。②试验井段 地 层及岩性 见表l o 。③转化前钻井液体系两性 离 子 聚合 物 钻井 液 ，配方 为 4 ％钠 土 0 ．2 ％ Na 2 C 03 I ％K HP AN 0 ． 2 ％F A一 3 6 7 0 ． 3 ％K P AM。 ④转化 前钻井液性 能 密度 1 ． 1 4 g ／ c m 。 、粘度4 0 s 、 失水6 ml 、p H 9 。 2 微泡沫钻井液转化①转化前清干净循 环罐沉砂，在循环罐配N3 ％ 钠土浆并预水化2 4 h 。 ②加入 I ％C MS 、0 ． 5 ％H V C MC、0 ． 2 ％N a O H，同时 与 井 筒 内 老 浆 循 环 并 混 合 均 匀 ， 然 后 加 入 3 5 ％N a C L ，将基浆配制成饱和盐水钻井液。③用配 ． 4 0 江 汉 石 油 科 技 第2 4 卷 制好的饱和盐水钻井液钻穿水泥塞及套管附件 ，同 时用H V C MC、P A M调整钻井液性能 ，并用纯碱对 钻井 液进 行抗 钙处 理 ，用烧 碱 溶液 调整 钻井 液 p H。钻井液循环均匀后性能为 密度 1 ． 2 6 g ／ e ra 、 粘度 5 5 s 、A P I 滤失量 2 ． 8 ml 、p H 值 1 0 。④按 循环周加入P A C、X C、Q P 一 1 主起泡剂 、 Q P 一 2 辅起泡剂 ，不停使用搅拌机同时利用泥浆枪 低压冲刺 ，使钻井液起泡。经过几个循环周后 ，钻 井液性能为 密度 1 ． 1 5 g ／ c m 、粘度7 7 s 、滤失量 2 ． 8 ml 、p H 值 1 0 、Y P9 P a 、Y P ／ P VO ． 2 8 、C 1 一 含量 1 8 6 0 0 0 ra g ／ 1 ，高矿化度微泡沫钻井液转化成功。 3使用效果分析 ① 试验井段钻井液含盐 量处于饱和状态 ，密度始终稳定在1 ． 1 5 g ／ c m 左右 ， 有效 降低 了饱和盐水钻井液的密度 ，而且性 能稳 定，泥浆泵工作平稳，对泥浆泵上水无影响。②流 动性 良好 、携带能力强 ，在钻进过程中将钻井液粘 度保持在8 0 s 以上 ，满足 了钻 屑携带要求 。③不影 响螺杆 、无线随钻仪的正常使用 。本井在8 4 0 m 下 入螺杆采用复合钻进技术，1 0 4 5 m 下入无线随钻仪 进行定 向施工 ，以后整个试验井段均使用无线随钻 仪及弯螺杆进行复合钻进，螺杆工作正常， 无线随 钻仪信号传输正常。④提高机械钻速。该井在试验 井段使用H J T 5 1 7 钻头 1 0 3 5～1 4 3 3 m的机械钻速 为9 ． 4 1 m ／ h ，使 用F L 1 9 5 5 B J P D C钻 头 1 4 3 3 ～ 2 0 1 6 m的机械钻速为2 3 ． 3 5 m ／ h 。⑤ 使用P A M抑制 钻屑分散 、坚持使用离心机 、及时清除振动筛沉砂 漏斗沉砂 ，很好 地控制 了钻井液 的固相含量低于 8 ％。 ⑥停止使用起泡剂 ，适 当下调粘度后 ，钻井 液中的微泡沫逐渐消失 ，密度逐渐恢复为常规饱和 盐水钻井液正常密度。 4 存在的问题影响液面坐岗。在泥浆罐 面会积累一些较低大的气泡，使泥浆罐的液面不能 准确测量。 5 ． 3 ． 3现场试验 效果综合 分析 高矿化度微泡沫钻井液在降低钻井液液柱压 力，防治井漏、提高机械钻速、稳定井壁等方面具 有明显作用。 1 防治井漏 觯参 1 井钻探过程 中发生漏速 大于2 m ／ h 的井漏多次 ，觯深1 井使用高矿化度微泡 沫钻井液在同样的层位发生漏速大于2 m ／ h 的井漏 仅一次。防治井漏 的这一优点在簿深 1 井的现场试 验中得到充分体现。 2提高机械钻速 高矿化度微泡沫钻井液 在现场试验 中表现 出的另一大优点是提高机械钻 速 。 3稳定井壁 高矿化度微泡沫钻井液在现场 试验中，起下钻J 顺利 ，钻进中未出现井壁掉块 、垮 塌等井壁不稳定现象 ，表现出良好的稳定井壁效 果 ，通过分析 ，高矿化度微泡沫钻井液对井壁稳定 有独特作用，其原因为a 、封堵孔隙及微裂缝b 、对 井壁的冲蚀作用小e 、强抑制性。 6 结论与认识 1 在盐 问非砂岩油藏钻井施工过程 中采用 优质低固相聚合物饱和盐水钻井液体系，配合随钻 堵漏 ，采用近 或欠 平衡钻井技术。 2对于喷漏 同存的井 ，基本找不到一个安 全密度窗口，建议采用旋转防喷器施工 。特别是在 大斜度井和水平井施工中优化的井身结构，用旋转 防喷器和微泡沫钻井液技术，降钻井液密度实现负 压钻井 ，从而解决井漏的难题。 3对于王场 区块 的恶性漏失井周围 ，建议 今后在设计时要考虑尽量不设计大斜度井 、水平井 等特殊工艺井。如果遇到用很多种办法反复多次都 堵不住的情况 ，考虑侧钻避开连通的恶性漏失层 ， 也是一个有效的思路 。 编辑胡素梅