古西地区水平井钻井液完井液技术探讨

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1、维普资讯http://www.cqvip.com石油钻井工程第4舂第2明1997年6月石西地区水平井钻井液完井液技术探讨周天辉危埘⋯⋯¨⋯⋯⋯⋯一⋯⋯防漏．裂缝性油蘸保护等几十万面分析了问题的实质，从理论上进行了阐述，探讨了现场控制枝术_~INN苎．生坐!．!!兰堡垒苎哇堕堡堑言石西地区石炭系油藏是一个裂缝性整装油田，是国内目前最深的水平井试验区块，第一轮已钻了3口水平井，钻井方面出现了许多重大技术问题，本文仅就钻井液完井液技术进行了探讨井眼稳定控制井唯稳定是钻水平井的关键问题之一。不稳定地层的坍塌使井径扩大、井径不规则，导致携岩困难摩阻增大，严重时卡钻，甚至危及水平井

2、的成功．石西地区水平井造斜点以下裸眼段有两段不稳定地层，一是白碱滩组地层，属于不易水化的硬脆性页岩，层理发茸，当钻井液滤液侵入后沿层理呈薄片状剥落，剥蚀程度与钻井液密度、冲蚀情况、机械碰撞有关，严重时f起井径扩大二是克拉玛依组地层，该地层砂泥岩交替砂岩薄层夹层多，泥岩水化能力，{·等．具有水化坍塌趋势，控制不好会引起井径扩大。SHW01井在老井限钻进中这两层地层有轻微掉块，在使用偏心扶正器(破键器)划眼时返出很多不规则的泥岩掉块，反映了上述地层的不稳定特性钻水平井时井眼稳定性控制比钻直井时更需特别重视，因为随着井斜角的增大，不稳定地层的坍塌趋势上升，控制更难；钻水平井时

3、裸眼浸泡时间增长，随浸泡时间增长井眼稳定状况越来越差。实践证明，当井眼不稳定时再进行控制往往事倍功半所以，在钻遇不稳定地层前必额全面实施井眼稳定控制，这是一条重要的原则1．井曝稳定力学控审4首先，钻井设计应尽可能将井眼的不稳定性减至最小程度．一是根据地层L隙压力、坍塌压力、破裂压力及岩石强度等参数设计套管层次；二是分析井眼剖面岩石受力状况，按照减小岩石力学不稳定性的原则来确定井眼轨迹的走向，即井眼轨迹走向平行于最小地应力方向。合理选择钻井液密度来平衡井筒周围岩石所受应力，这是运用钻井液从力学角度稳定维普资讯http://www.cqvip.com马世昌：石西地区水平井钻

4、井液完井液技术探讨·37井眼．当钻开井眼后，井筒岩石应力平衡受到破坏，这就需要钻井液流体压力来平衡．斜井与直井不同，随着井斜角的增大，井壁岩石坍塌趋势线是上升的，即防止坍塌所需平衡压力增大。钻井液密度应比直井要高．钻井液密度应根据井壁岩石的应力平衡来设计。目前还没有准确的计算方法．石西地区钻直井时，从白碱滩组到克拉玛依组钻井液使用密度均在1．25g／em左右，钻进中有不同程度的掉块和井径扩大．从SHW01井老井眼实钻情况来看，白碱滩组钻井液密度在1．22～1．25g／cm时剥蚀掉块明显，将钻井液密度提高到I．32g／em以后趋于正常，此后克拉玛依组钻井液使用密度在1．3

5、5～1．45g／~m范围内基本正常．百口泉组地层厚度小，很快进入目的层，钻井液密度将提高到1．57～1．60g／em．所以，从地层剖面来看钻井液密度是一个逐渐升高的过程，按照密度逐渐变化的控制原则，白碱滩组使用密度1_3O～1．35g／~m、克拉玛依蛆使用密度1．35～1．5Og／~m是合适的．在密度控制上应逐渐升高．避免大幅度被动，特别是密度增加后不要突然下降．2．井眼靛化学控斜钻井液与地层的化学作用也影响井眼稳定．水基钻井液与泥岩的化学作用最大，通常不稳定的泥岩具有吸水膨胀、分数的特性，降低了岩石强度而引起剥落和坍塌．钻井液的化学防塌措施就是将这种化学作用减至最小，

6、主要的手段是进行滤失量控制和滤液化学性质控制．白碱滩组页岩本身不易水化，但滤液进入解理面中仍可降低其强度导致沿层理剥落；克拉玛依组地层泥岩具有中等水化特性．这两种地层都应减少滤液的侵入量并控制滤液的化学性质．对于深井。应考察高温高压滤失量．降低高温高压滤失量的措施有：①保持体系中足够的坂土含量：②具有足够的固相浓度并具有合适的粒度分布：@加足高温降滤失剂．由于井较深，密度比较高，此时钻井液体系大都采用水基聚磺体系，该体系使用中普遍存在的问题是缺少中等分子的护胶型增牯剂．因而不得不使用过量的磺化处理荆，滤液牯度低，降滤失效果并不好．解决的办法是在体系中使用中等分子量的纤维

7、索类树脂．而对于水平井，最好使用聚阴离子纤维素．控制滤液化学性质的措施有：0体系中具有一定的含盐量，钻水平井可以使用3％一5％KC1；②使用抑制性强的高聚物．现在普遍使用的两性离子聚合物分子量较低。不仅物理包被减弱，而且滤液牯度低，抑制性弱，建议使用80A51、KPAM等高分子量聚合物；@滤液应具有一定的液相牯度．3．沥青睛塌jl薯沥青防塌剂的作用机理是封堵不稳定地层，提高胶结强度．并使井壁疏水．对白碱滩组地层防塌特别适用，对克拉玛依组地层同样有效．沥青产品的使用应考虑两个重要指标：∞沥青的有效含量．现在干粉产品中究竟有多少沥青含量不清楚