聚合物钻井液体系在松辽盆地油气井中的应用

36孙飞飞等：聚合物钻井液体系在松辽盆地油气井中的应用第22卷第3期聚合物钻井液体系在松辽盆地油气井中的应用
孙飞飞，宋世杰,葛晓华
(山东省第三地质矿产勘查院，山东烟台264004)
摘要：油气井位于松辽盆地东部断隆区拜泉隆起带上，上二叠统上部钻遇一断层，明水组以上疏松地层及不整合面，钻井中利用合理的钻井液很好地起到了防漏、防塌等作用；钻进深层较致密一致密地层也起到了防卡
的效果;钻遇裂缝时，发生井漏，钻井液通过添加有效的堵漏剂防漏作用明显。

邻井钻探过程中的工程事
故较多，施工中选择合理的钻井液，起到了很好的护璧堵漏效果，保障了油气井钻探的顺利施工。

关键词：钻井液;松辽盆地；油气井；疏松地层
中图分类号:P634.6文献标识码:B文章编号：1009-282X(2021)03-0036-03
1工程概况
1.1施工简介
井区附近多为灌木林、绿地、密林，北偏东约660m、2.2km、东偏北约1.7km、东南约1.3km、南偏西约1.7km、西北约3.2km各有一小片灌木林，北偏东约1.9km、3.1km、东南约2.6km、2.0km、西南约3.6km各有一小片绿地，交通便利。

地层以上二叠统，兼探中、下二叠统为主要目的层。

钻井液使用聚合物钻井液体系，能够满足钻井施工要求,顺利完成一开、二开、三开、四开井段的钻井施工任务。

该井设计孔深3078m，要求上部全面破碎钻进，1398〜3078-井段取心。

施工过程比较顺利，整个钻井周期为192天。

1.2地层情况
本井将依次钻遇第四系，第三系依安组，白垩系上统明水组，白垩系下统嫩江组四、三、二、一段，姚家组，青山口组，泉头组四段、三段，石炭一二叠系部分地层，将缺失第三系泰康组、大安组、白垩系上统四方台组、白垩系下统嫩江组五段、泉头组二段、一段、登娄库组、营城组、沙河子组、火石岭组及侏罗系。

预测本井深层地层及其岩性特征如下：
(1)泉头组。

紫红色、灰色、绿色泥岩、粉砂质泥岩与灰色泥质粉砂岩互层为主，下部发育杂色砂砾岩与灰色泥质粉砂岩互层，泉头组与上二叠统之间存在大的沉积间断,为不整合接触；
(2)上二叠统。

暗色泥板岩与灰色变余砂岩互层，上部以暗色泥板岩为主，夹灰色变余砂岩;下部以变余砂岩为主，夹暗色泥板岩。

2钻井结构
2.1表层井段
表层井段井径311.2mm,采用全面破碎，设计井深20.00m,实际钻深1492m,护井管下深14.92m。

地表井段钻井液采用膨润土钻井液体系。

2.2—开井段
一开井段井径215.9mm,采用全面破碎，设计井深280.00m,实际钻深189.68m,表套下深189.68m。

一开钻井液使用低固相聚合物钻井液体系,根据地层情况调整钻井液性能满足钻井工程施工要求,保障井内安全，顺利完成一开钻井施工任务。

2.3二开井段
二开井段井径152.4mm,采用全面破碎，设计井深139&00m,实际钻深647.95m,技术套管下深647.95m。

二开使用低固相聚合物钻井液体系，施工井段出现过井壁不稳定、大量扩径掉块的状况。

在钻遇该层时，合理配置处理剂比例,维护钻井液滤失量、密度及携带性能，从而保证了井眼平滑顺畅及井壁稳定，顺利完成了二开进尺及后期测井、下技术套管和固井等施工任务。

2.4三开井段
三开井段井径122mm,采用绳索取心，设计未有该井段，但由于实际现场地层比较复杂，施工中变更，钻深1428.67m。

收稿日期：2021-03-05
作者简介:孙飞飞(1981—),男，助理工程师，主要从事地质钻探技术工作,Tel：135****6427。

2021年6月地质装备37
三开井段使用低固相聚合物钻井液体系,井内
状况基本稳定，井眼顺畅、井壁稳定,未出现大量塌
块现象。

根据三开井段井内情况，合理调整处理剂
加量,保证钻井液的润滑性、井壁稳定性及钻井液流
型携岩能力，三开井内整段井眼平滑,顺利完成了三
开进尺及后期测井、下技术套管和固井等施工任务。

2.5四开井段
四开井段井径98mm,采用绳索取心，设计完
井井深3078.00m,实际完井井深2618.00m。

四开井段使用无固相聚合物钻井液体系#井内状
况基本稳定，井眼顺畅、井壁稳定，未出现大量破碎现
象。

施工中根据井内情况，合理调整处理剂加量，保证
钻井液的润滑性、井壁稳定性及钻井液流型携岩能力#
井眼平滑，顺利完成四开进尺及后期测井、封井工作。

3钻井液材料消耗(表1)
表1钻井液材料消耗情况
Table1Drilling fluid material consumption t
材料名称
材料消耗量
表层、一开二开三开四开
膨润土 6.0##.07.0#.0
烧碱NaOH0.6#.50.7
0.2
增黏剂0.7#.3
润滑剂0.6#.##.3
稀释剂0.50.60.9
降滤失剂0.6 3.5#.50.5
包被剂 1.4#.#腐植酸钾0.5 2.0 2.30.2
随钻防塌堵漏 2.5 5.5 2.0
封堵剂 2.50.5注:重晶石粉备用20t。

4钻井液配置及维护细则
4.1表层、一开井段(0〜189.68m)
该井段岩层为第四系、泥岩和砂岩，地层相对较稳定。

钻井液配方：1m3清水十0.5〜1.0kg烧碱十60〜100kg钠膨润土十5〜10kg增黏剂(GTQ)。

钻井液性能:密度110〜1.15g/cn?,漏斗黏度40〜50s,滤失量＜15mL。

4.2二开井段(189.68〜1428.67m)
4.2.1二开((89.68〜39&47m)
钻井液配方：m3清水十0.5〜1.0kg烧碱十20〜50kg钠膨润土十10〜15kg降滤失剂(GPNH)十10〜15kg腐植酸钾(KHm)十10〜20kg随钻防塌堵漏剂(GPC)十2〜3kg包被剂(GBBJ)。

钻井液性能:漏斗黏度35〜45s,密度1.10〜1.15g/cm3，滤失量＜8mL。

维护与处理:①钻进100m开始使用固控设备清除直井段钻井液中劣质固相(可排放部分钻井液)，逐渐加入稀释剂，将浆液密度降低至1.10g/cirf；②留有足够的补浆调整空间,快速将钻井液性能调整到目标范围内;③利用固控设备清除钻井液中的有害固相,振动筛、除砂器、除泥器使用率100%,当钻井液密度〉1.15g/cm3时使用离心机。

4.2.2二开(398.47〜647.95m)
钻井液配方：m3清水十0.5〜1.0kg烧碱十20〜50kg钠膨润土十20〜25kg降滤失剂(GPNH)十15〜20kg腐植酸钾(KHm)十10〜20kg随钻防塌堵漏剂(GPC)十2〜3kg包被剂(GBBJ)。

钻井液性能:漏斗黏度35〜40s,密度1.10〜1.15g/cm3，滤失量＜6mL。

维护与处理:①由于该井段多次出现套管底脱扣和断钻杆事故，所以为了抑制泥岩膨胀、脱落，适当加大降滤失剂(GPNH)和腐植酸钾(KHm)的用量，同时为了减小井壁阻力，加入少量润滑剂(GLUB)；②注意钻进时摩阻情况和振动筛返砂量情况,判断有没有岩屑床，如果有则需要通过改变钻井液流变参数来破坏岩屑床;③利用振动筛、除砂器等固控设备清除钻井液中的有害固相。

4.3三开(647.95〜142&67m)
钻井液配方:在上部井段钻井液的基础上，减少钠膨润土含量，在漏失井段(944.00〜142&67m)增加随钻防塌堵漏剂(GPC)，同时加入封堵剂。

钻井液性能:漏斗黏度30〜40s,密度1.08〜1.12g/cm3，滤失量＜6mL。

维护与处理:①在正常孔段维护好泥浆性能,泥岩孔段黏度增加快，可适当排浆，然后加入稀释剂，将浆液密度降低至1.10g/cm3；②在井漏井段，适当加大钠膨润土含量，同时增加随钻防塌堵漏剂(GPC)用量，在漏失较为严重的井段，配制堵漏泥浆,加入封堵剂,取心后将配制的堵漏泥浆泵送至井底及漏失井段，稳定1h左右,循环钻井液;③利用振动筛、除砂器等固控设备降低固相含量，维持钻井液性能#间断使用低速离心机#在漏失井段不使用#
以便维持钻井液的封堵效果。

4.4四开(142&67〜261&00m)
钻井液配方：1m3清水十0.5〜1.0kg烧碱十
38孙飞飞等：聚合物钻井液体系在松辽盆地油气井中的应用第22卷第3期
10〜15kg降滤失剂(GPNH)十10〜15kg腐植酸钾(KHm)十10〜20kg随钻防塌堵漏剂(GPC)+ 3〜6kg增黏剂(GTQ)十2〜3kg包被剂(GBBJ)%在漏失井段(142&67〜1470.00m)增加随钻防塌堵漏剂(GPC)，同时加入封堵剂％随着井深的加深,适当加入润滑剂(GLUB)%
钻井液性能:漏斗黏度25〜35s,密度1.05〜1.10g/cm3,滤失量<8mL%
维护与处理:①测井完毕下套管前采用三开的钻井液，并在浆液中补充1%封堵剂，防止下套管时发生漏失'②在漏失井段，将三开的钻井液稍加稀释剂稀释,在维持一定滤失性能(<8mL)情况下降低钻井液密度降低至1.10g/cm1左右,加入随钻防塌堵漏剂(GPC)和适量封堵剂，直至穿过漏失井段;③穿过漏失井段后,按配方配制新钻井液，排掉部分旧浆，混浆后留有足够补浆空间，快速调整钻井液性能至要求范围内'④在破碎较为严重的井段，增加随钻防塌堵漏剂(GPC)的量，适当加大降滤失剂(GPNH)和腐植酸钾(KHm)的用量，维护井壁稳定;⑤利用固控设备维持清除钻井液的有害固相％
5效果
(1)护壁效果好％该井地层含有较多泥岩的泥岩地段，极易膨胀缩径，同时还有大量泥砂互层，易卡钻％钻进中使用聚合物钻井液体系，井壁稳定，无明显缩径、卡钻,起下钻较顺畅％
(2)具有较强的悬浮力，可顺利将钻进过程中井底产生的岩屑、泥砂携带出井口，保持了井底干净％
(3)具有良好的流变性，既降低对井壁和岩心冲刷,又保持良好流动性％
(4)配制泥浆简单，污染低,后期维护处理便捷%6存在的不足
二开井段，由于没有控制好滤失量,滤失量过大,造成井壁掉块，导致进尺慢、井径扩大,并造成脱落套管、多次断钻杆事故％后经处理,钻井液携带能力和降滤失得到控制，钻井液性能提高,进尺恢复正常水平％一开、二开井段钻遇造浆地层,钻井液黏度过高，由于处理不及时,造成进尺慢％
7结论
使用聚合物钻井液体系具有很好的护壁堵漏及防卡性能，能够满足钻进地层的使用要求%通过聚合物钻井液体系现场应用表明，该钻井液具有较强的抑制能力，起到了很好的护壁效果，并且具有良好的悬浮能力、流变性和低滤失量，保证了井孔的顺利完成％
参考文献：
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(Z2):153-156.
Application of Polymer Drilling Fluid System in Oil and Gas Well at Songliao Basin
SUN Feifei,SONG Shijie,GE Xiaohua
(Shandong No.3Geology&Mineral Resources Exploration Institute,Yantai,Shandong264004,China)
Abstract:The oil and gas well located on the Baiquan uplitt belt at the eastern Songliao Basin is drilled through a fault at the upper part of upper Permian and loose strata and unconformity surface above Mingshui Formation.The problems of leakage and collapse are well presented because reasonable drilling fluid is used in drilling；it also has obvious effect of preventing sticking during drilling deep rela­tively dense to dense strata and leakage prevention by adding effective leakage plugging agent when drilling through cracks.Although there are many engineering accidents in the drilling process at adjacent wells,reasonable drilling fluid used in drilling has played a very goodefectKnwalprotectonandpluggKng#ensuredthesucesfuldrlngofthsolandgaswel.
Keywords:drilling fluid；Songliao Basin；oil and gas well；loose stratum。