尼日尔imari区块复杂地层钻井液技术探究

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1、尼日尔Imari区块复杂地层钻井液技术探究【摘要】根据尼日尔Imari区块地层特点，确定合理的钻井液体系、维持较好的以及相对稳定的钻井液性能是顺利穿过复杂地层成功的关键。通过对Imari区块地层特点以及临井资料的分析总结，利用KCL/Polymer钻井液体系的高抑制性，实滋复杂地层分段维护、处理的方法，保证钻井的顺利施工。【关键词】尼日尔Imari区块复杂地层钻井液井漏坍塌井壁稳定随着尼日尔Imari油田区块的不断开发，井位的不断增多，该区块钻井上出现越来越多的问题。针对上部地层成岩性差、渗透性好，易发生漏失；中部泥岩段水敏性强，易剥蚀掉落；下部地层砂岩段，砂岩发育性好，孔隙度大，容易形成

2、虚滤饼，起下钻困难，并且易发生渗透性漏失等特点，深入研究探讨该区块的地层特性，解决钻井过程中出现的复杂问题，已显得至关重要。1钻井液技术对策针对上部Recent地层流砂岩段的地层胶结疏松、成岩性差、渗透性好的特点，确定在Recent地层利用坂土浆的“三高”特性迅速穿过流砂段；伊利石对K+的选择性极强，而且K+有极强取代其他离子的特性，使伊利石晶层紧紧连接，从而保持泥岩稳定，尤其是K+对伊/蒙混层粘土中伊利石和蒙脱石都起作用，大大降低了它们之间的膨胀差异，根据K+的抑制作用机理及试验结果[1],确定在Imari区块中下部地层使用KCL/Polymer体系。根据Recent地层流砂岩的特性，密

3、度设计在1.05〜1.08g/cm3；SokorShales、Lowvelocity地层段，坍塌系数大，根据地层实际埋藏深度以及上覆地层应力来确定，如:ImariST井1.08〜1.21g/cm3,Imari-1井1.08〜1.11g/cm3o在钻进过程中，泥浆流变性与泥浆坂含和粘土颗粒浓度有关，坂含和粘土颗粒浓度越高，流变性越不稳定。因此，为了获得良好的流变性能，必须严格控制坂含和低密度固相颗粒浓度，尤其是在转化前通过稀释法严格控制井浆坂含，低密度固相颗粒则通过固控设备加以清除。根据Imari区块地层特点，在上部SokorShales、Lowvelocity泥岩段以及下部SokorSan

4、dy、Yougou砂泥岩互层段，适时加入润滑剂，提高泥浆的润滑性，防止形成过厚的虚滤饼，造成起下钻遇阻。前面对SokorShales、Lowvelocity泥岩段的岩性描述得知，在含有伊利石、高岭石以及伊/蒙混层粘土的井段,提高泥饼的质量，降低泥饼的渗透率，能有效地控制泥页岩水化，有利于降低钻井液密度，钻井液密度降低反而又能减少滤失［2］；在下部SokorSandyMadama及Yougou砂岩段,适当提高泥浆粘度、提高泥饼质量、降低泥饼渗透率，减少井壁虚滤饼的形成，从而减少泥浆的漏失量。合理的钻井液性能设计是钻井的基本依据，因此必须根据Imari区块地层实际情况对钻井液做出详细的泥浆性能

5、设计（根据井下实际的情况，性能适时调整，下表的钻井液性能设计可能发生小幅变化）。2现场应用下面介绍ImariS-1和Imari-1两口井的现场应用。ImariS-l井基本情况：a）井身结构：374.7mmX651.0m+250.8mmX2910.0m,套管结构：273.1mmX649.76m+177.8mmX2801.61m；b）泥浆体系：PHB、KCL/Polymer；c）地层情况基本如上所述，与地质设计相比地层有所提前；ImariT井基本情况：a）井身结构：374.7mmX264.7m+250.8mmX1520.0m,套管结构：273.lmmX263.87m+177.8mmX889.2

6、5m；b）泥浆体系:PHB、KCL/Polymer；c）地层情况：Imari-1与ImariS~1井相比，同一地层相对较浅，而且SokorShalesxLowvelocity地层厚度较薄，SokorSandyMadama地层砂岩段压实性较差,砂岩发育好，渗透性好；ImariST井钻进至651.0m下入表层套管后，二开使用250.8mm的钻头钻进至1056.0m短起，进入Recent地层第二层泥岩将泥浆彻底转化为KCL/Polymer体系；在正常钻进过程中，根据地层实际情况及时调整以便满足所钻地层的要求，为了满足下面SokorShales、LowVelocity特性地层的需要，将比重逐步提至

7、1.21g/cm3,加入足量的材料提高泥饼质量，维持较低的失水，以保证井下正常；进入SokorSandy砂岩段，适当提高泥浆粘度、根据实际情况加入预水化坂土浆以保证泥浆有较好的造壁性，保证较低的失水；Imari-1井按设计钻进至264.7m下入表层套管，由于该井深已经处于SokorShales,确定在套管里进行泥浆转型，满足设计要求；具体泥浆配方如下：坂土浆+0.15%PAC-R+0.3%PACL+0.3%K-PAM+1