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威远区块高密度油基钻井液技术的应用

作者：陶卫东

来源：《环球市场》2019年第09期

摘要：威远区块龙马溪组上部为灰色、深灰色页岩，下部灰黑色、深灰色页岩互层，底部见深灰褐色生物灰岩。气体不含硫化氢，但是区内地层压力变化较大，井温达130℃左右，钻井过程中易发生井涌、井喷、井漏、垮塌等故障。通过合理应用油基钻井液、工程方面配合机械清砂、细化操作等手段，有效的减少了井下复杂以及故障的發生的几率。 关键词：威远区块；井漏；垮塌；清砂细化操作；油基钻井液的配方 一、前言

威远构造主要位于内江市威远县境内，从地表至基底，地层层序依次为侏罗系自流井组、三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组，二叠系上统长兴组、龙潭组，二叠系下统茅口组、栖霞组、梁山组，志留系下统龙马溪组，奥陶系上统五峰组、临湘组、宝塔组。 二、技术难点 （一）井眼清洁问题

油基钻井液流变性能对温度较为敏感，威远构造井底温度达130℃左右，随着井深增加，温度升高，钻井液粘、切降低，因此既要保持高密度油基钻井液在地面拥有良好的流变性，又要保证在井底拥有足够的切力能够悬浮重晶石和钻屑，这对钻井液的流变性能提出更高的要求。

（二）稳定问题

根据地质资料，泥页岩地层裂缝和层理发育，岩石较为破碎。井壁易失稳，引起井壁坍塌和掉块，进而造成卡钻。因此对高密度油基钻井液的封堵能力，既要求能够有效封堵页岩的微裂缝，又要求能够稳定井壁，防止钻进过程中掉块卡钻及漏失复杂情况的发生。 三、技术对策 （一）钻井液措施

针对威远构造地质特征，室内对油基钻井液体系进行优化，优选出地层孔隙相匹配的封堵材料和适于高温情况下的流型调节剂。

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体系配方：基液（0#柴油：氯化钙盐水=8：2-9：1）+1-2%有机土+3-4%粉状乳化剂+3-4%润湿剂+2-3%油基降滤失剂+2-4%柔性封堵剂+2-4%刚性封堵剂+2-3%流型调节剂+重晶石 （二）工程措施

1.做好井眼净化工作，泥浆泵排量不低于30L/s。

2.钻完一柱上提划眼之前，按照钻进时的排量和转速至少循环5分钟，确保钻头及大尺寸工具处无钻屑堆积。

3.严密监测扭矩、立压和悬重变化，发现异常立即停止上提，将钻具下放至正常井段循环，再尝试上提划眼。

4.钻遇断层、破碎带时，立即起出旋导、近钻头工具，优化钻具结构，换常规稳斜螺杆（MWD）钻具稳斜钻进。

5.积极与地质导向人员及甲方沟通，加强产层变化的预判工作，避免进入五峰组地层；严格控制狗腿度，防止井斜陡增、陡降，保持轨迹平滑。 四、技术应用

（一）威202****井的应用

1.威202****井井身结构及套管程序（见表1） 2.维护工艺 （1）井壁稳定措施

实钻过程：密切观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出及岩屑的形状的变化，控制钻井液密度1.95-1.97g/cm3，确保在井壁周围形成足够的支持力维持井壁的力学平衡。

钻进过程中：保持钻井液封堵剂含量>5%，在井壁上形成致密封堵层，保证井壁稳定。 注意事项：

①本井井底温度高，有微裂缝，保持钻井液高温高压失水≤3mL，减少滤液进入裂缝通道。

②注意地层伽玛值变化，避免钻进至断层，井壁失稳，掉块，发生卡钻等现象。 （2）井眼清洁

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①水平段钻进中，保持钻井液粘度在60-80s、动切力6-10Pa、静切力3-6/6-10 Pa；油水比80-90/10-20，ES≥500V，使钻井液具有良好的流变性能。

②使用高速离心机和高频振动筛，筛布目数不低于200目，保持钻井液固相含量 ③水力携砂，井眼净化，钻进中应保持泥浆泵排量不低于30L/s。 ④清除岩屑床，坚持每钻进一个立柱上下活动和转动钻具协助清砂。 ⑤短起下，每钻进200米进行一次短起下，破坏岩屑床，辅助清砂。

⑥循环时间要求。每钻完一根立柱，循环10-15mim，再上提，使钻井液携带钻屑远离底部钻具组合。短起下或起钻前，循环时间不应小于2.5个迟到时间。 （3）施工效果

①威202****井三开选用Ф215.9贝克休斯钻头，配合旋转导向钻进，钻至5017m，地层伽马值出现异常，判断钻至断层，为确保旋转导向工具安全，起钻更换常规定向钻具MWD组合钻至5155m完井，钻井过程中钻井液性能稳定，井壁稳定，平均井径扩大率为3.58%， ②三开进尺2657m，平均机械钻速9.12m/h，三开周期22.69天。

③井底最高温度130℃，钻井液携砂良好，起下钻畅通，电测、下套管一次成功，保证了井下安全。

（二）其它井施工情况

高温高密度油基钻井液在威远区块开展了应用，钻井液性能能够满足施工要求；流变性能良好，封堵性强。在随后的威202***-6等8口井的钻井中使用效果良好，仅在威202**#-6井的钻井中出现漏失19m3情况。 五、结论与认识

1.高密度油基钻井液体系能够满足威远构造页岩气水平井的安全钻井需要。

2.威远构造水平段箱体窄，MWD钻井过程中，需根据地层特点，优化钻具组合，避免频繁调整轨迹，造成轨迹差，形成岩屑床，出现复杂情况。

3.高密度油基钻井液体系在威远区块应用过程中，程度不同的出现了一些复杂情况，下一步还需研制或优选适合威远区块的封堵剂、提切剂等产品。