油田钻井过程中保持井眼稳定的措施

油田钻井过程中保持井眼稳定的措施

发表时间：2019-11-22T09:34:53.767Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：张鲁

[导读] 摘要：伴随着社会经济的发展，石油能源日趋紧张，这就使得对石油钻井的关注力度呈增加的发展趋势。

中石化华北石油工程有限公司西部分公司新疆轮台 841600

摘要：伴随着社会经济的发展，石油能源日趋紧张，这就使得对石油钻井的关注力度呈增加的发展趋势。保持井壁井眼稳定性是油田钻井工程中的主要问题之一，油田开展钻井工作的过程中，由于钻井液的物理、化学特性的影响、页岩发生不同程度的水化现象，一方面地层中产生水化膨胀应力；另一方面又削弱了井壁岩石的力学强度，由此导致了井壁失稳的发生。基于此，文章就结合具体项目分析油田钻井过程中保持井眼稳定的措施。

关键词：油田钻井；井眼稳定；稳定措施

1 地层特点及对钻井液的要求

1.1 一开井段

库车组、康村组地层钻速较快，钻屑易分散，极易造成固相污染，钻井液的造壁性和携岩能力要强，强化固控工作、防阻卡。注意防渗漏、防塌，要求钻井液具有较强的携砂能力和良好的造壁护壁性。

1.2 二开井段

（1）库车组、康村组地层钻速快，钻屑易分散，易造成固相污染，钻井液的造壁性和携岩屑能力要强，强化固控工作，防阻卡。（2）康村组、吉迪克组地层含石膏，应注意防钻井液膏侵，控制好钻井液密度和提高钻井液的抗盐抗钙能力。

（3）侏罗系、三叠系泥岩易剥落掉块垮塌，应提高钻井液质量，降低井径扩大率，为固井创造良好的井眼条件。

1.3三开井段

（1）石炭系泥岩易剥落掉块垮塌，应提高钻井液质量，降低井径扩大率，为固井创造良好的井眼条件。

（2）该井段井温较高，应提高钻井液的抗温能力，提高钻井液的高温稳定性。

1.4 四开井段

奥陶系地层钻进，应特别防止井漏、井涌、井喷。

本地层含有硫化氢，应做好防硫工作。

2 保持井眼稳定性的措施

2.1 一开17 1/2″井眼（50～600m）

本井段采用般土--聚合物钻井液体系。

库车组，地层疏松可钻性好，易坍塌，钻速高，井眼大。钻井液应具有良好的携砂能力和造壁护壁能力，是本段钻井液工作的重点。（1）配制200方坂土浆，预水化24小时。

（2）配制胶液：配方为：0.5%KPAM+0.5%DBF-2+0.5%CMC-HV 将胶液与坂土浆地面用加重泵混合调整粘切。达到设计要求后开钻，开钻前100m用高坂含高粘切钻井液，漏斗粘度70～80秒以保护园井导管不致下陷。随井深增加粘切适当降低至50～60秒。钻进中不断补充胶液，确保钻井液性能良好。最大限度地使用好固控设备，搞好钻井液净化，保证井眼清洁畅通。本段钻井液性能稳定，比重1.08～1.14g/cm3，粘度60～65秒，静切力2～3/7～8Pa，本段钻进、下套管、固井作业顺利。

2.2 二开121/4″井眼（600～4600 m）

2.2.1二开上部井段（600～4000m）

本段采用坂土浆聚合物钻井液体系。

本段井眼大，机械钻速高，钻屑易分散，易造成固相污染，解决井下阻卡是本段钻井工作的主要任务。

形成阻卡的主要原因有：1）砂岩段形成厚泥饼；2）泥岩段缩径；3）更主要的是本段钻屑分散到钻井液中，使钻井液固含上升，密度上升造成固相污染而引起阻卡。

解决本段阻卡的主要措施：a.搞好钻井液配方和性能，b.搞好固控工作，c.采用大排量高返速，d.加强短起下钻作业。（1）12 1/4″井眼采用大排量（40～45l/s）

12 1/4〃井眼大，钻速高，钻屑多，钻屑易分散，易造成固相污染。因此大排量是确保井下正常的非常重要的因素：①首先大排量减少了钻屑的迟到时间，在钻速相同的情况下，排量越大井下岩屑浓度越低；②大排量减少了岩屑从井底到地面的上行时间，从而大大的减少了钻屑在钻井液中浸泡分散的时间；③大大减少了钻屑因在井下滞留时间长而造成的机械物理破碎与分散，使钻屑尽可能保持刚钻成的形状，有利于地面固控清除。

（2）强化钻井液固相控制工作

本段强化四级固控设备的使用，定时清放沉淀罐，尽可能使钻井液达到最大限度的清洁，确保钻井液性能良好和井下正常。（3）加强短起下钻

一般钻进200～300m短起下钻一次，保证及时拉井壁，中完起钻前充分循环，大排量洗井2周，彻底清洁井眼，保证电测下套管顺利。

2.2.2二开121/4″井眼下部井段（4000～4600m）

本段为聚磺防塌体系。

根据本段的地层特点及对钻井液的要求，钻井液处理的主要思路为：①本段进入深井井段，应有良好的性能并保证钻井液有良好的高温稳定性。②本段侏罗系，三叠系，泥岩易剥落掉块坍塌，钻井液性能不仅要满足一般的携岩能力，而且在井壁掉块坍塌时能及时将坍塌物带至地面，确保井下正常，应保持稍高一些的粘切。③降低失水，增强钻井液的抑制性，强化钻井液的封堵防塌能力最大限度地降低井径扩大率，提高井身质量。

（1）钻井液性能维护与处理

①4000m后逐渐引入磺化处理剂提高钻井液的抗温能力，加1～2%SPNH+2～3%SMP-1确保钻井液性能稳定和低失水。

②加入1-3%GLA、WFT-666、1-3%QS-2钻井液具有良好的封堵地层的能力，保证井壁稳定，减小井径扩大率，同时可以提高钻井液润滑性，降低钻井液的失水。

本段钻井液很好地满足了钻井工程及地质的要求，钻进，电测，下套管顺利。

（2）固控工作本段钻进速度相对较慢，钻井液净化工作相对较容易，本段仍强化四级固控设备的使用确保钻井液的清洁。

（3）工程方面：

①起钻灌好钻井液。

②裸眼段控制起下钻速度，减小压力激动对井壁的影响。

2.3三开8 1/2〃井眼（4600～6789m）

针对二叠系井眼稳定我们在钻井液的处理方面主要做到了以下几点： A.在钻至二叠系以前提高钻井液密度，把钻井液密度控制在1.33-1.34 g/cm3，粘度控制在65s左右。适当提高钻井液切力、增大动塑比，以减轻对井壁的冲刷。 B．加入0.3%DBF-2+0.2-0.5%JMP-1+0.5%FST-518配制的胶液以增强钻井液的抑制性。

C.加足防塌剂、油气层保护剂，利用2%GLA、和1.5% WFT-666复配防塌，同时配合PB-1、QS-2进行封堵。

（1）将二开钻井液净化处理后，作为三开基浆。

（2）三开开钻后，向基浆中一次性加入1.5~2.5% SMP-2、2.0~3.0%GLA 1.5~2.5%SPNH和2%SYP-1，提高钻井液抗温能力、降低钻井液的HTHP失水。该井段钻井液应具有良好的高温稳定性，保持性能的均匀稳定是搞好本段钻井液工作的基础。

（3）严格地控制HTHP失水，控制在设计之内。

（4）在钻井液粘切允许的情况下，应尽量提高KPAM在钻井液中的浓度，提高钻井液的包被抑制性和滤液粘度。

（5）加足防塌剂GLA、SPNH、SMP-2和SYP-1，提高钻井液的造壁、护壁性，增强防塌能力。

（6）钻进至石炭系易垮塌泥岩井段以后，在满足携岩的情况下，尽量降低排量到，以减小钻井液对井壁的冲刷。

2.4 四开57/8〃井眼（6789～6881m）

本段进入奥陶系，是主要目的层之一，油气层保护是本井段工作的重点。本井段注意防漏防喷。

钻井液的配制和维护处理。用离心机充分净化三开钻井液，按1：1比例加入60m3预水化坂土浆，再加入胶液，充分混均，用QS-2调整泥浆密度，性能达到要求后方可开钻。钻进中泥浆性能稳定，四开完井作业顺利。

3 结语

井眼稳定性问题是一个典型问题，随着油田水平井技术的发展，井眼稳定性问题就变得日益突出。本次油田钻井是根据钻井的实际需求，通过对水平井钻井液体系、井眼稳定等关键技术开展研究，形成了比较成熟配套的钻井井眼稳定控制技术，满足了钻井的需要。

参考文献：

[1]李国钊，陈强，张鹏.科学探索井大尺寸井眼钻井液技术应用[J].创新技术，2012（5）：39-41.

[2]徐一龙，黄凯文，梁继文，鹿传世，吴江.定向井井眼轨迹与井壁稳定性关系研究[J].重庆科技学院学报（自然科学版），2011（12）：51-53.