双6储气库水平井钻井液技术

双6储气库水平井钻井液技术

双6区块储气库井是国家级重点工程，在率先完成的几口定向井的施工中，多次发生卡钻、井漏等复杂事故。由于水平井中大斜度井段和水平井段的存在，与直井段相比，带来了更多的井壁稳定、井眼净化、摩阻控制、防漏堵漏、保护油气层等方面的技术难题，因此，施工难度更大，长城钻探钻井液公司通过定向井施工经验，合理调整钻井液施工方案，在已经完成的6口水平井的施工中取得了良好的效果。

1 地质工程概况

1.1 地质简况

双南储气库属于辽河盆地西部凹陷双台子断裂背斜带，馆陶组底界深度1200m左右，岩性以浅灰白色厚层-块状砂质砾岩为主夹薄层灰绿、黄绿色砂质泥岩，成岩性差，易漏；东营组底界深度1900-2000m，岩性以灰绿色、绿色泥岩为主，造浆严重，另外下部夹碳质泥岩，易产生剥蚀掉块；沙1+2为主要目的层，底界深度（垂深）2300-2500m，岩性为浅灰色含砾砂岩、砂砾岩为主夹深灰色泥岩，由于目的层属枯竭气藏，局部井段地层压力系数极低，极易发生井漏、卡钻。

1.2 工程概况

双六储气库水平井采用三开完井，表层套管封馆陶、技术套管下至油层顶，油层段采用筛管配合一定数量的遇油膨胀封隔器完井。井深结构为：φ660.4mm×52m/φ508mm×50m + φ444.5mm×1253m/φ339.7mm×1250m +φ311.1mm×2570m/φ244.5mm×2565m+φ215.9mm×3043m/φ177.8 mm×0-2565 m +φ168.3 mm×2565-3043 m（筛管）。

2 钻井液施工难点2.1 井壁稳定问题

双南地区上部东营组地层岩性以软泥岩为主，极易水化分散，造浆性强，容易形成钻头泥包和井壁缩径。三开目的层中地层压力系数极低，但是存在泥岩夹层，稍有处理不当就会导致深灰色泥岩坍塌掉块。

2.2 岩屑携带问题

在大斜井段、水平段钻进过程中，钻屑易吸附在井壁上，导致钻井液中固相含量高，流变性失控，容易引起井下复杂情况的发生。在稳斜段施工中，极易在井眼下井壁形成岩屑床，造成起下钻不畅

甚至发生卡钻事故。

2.3 井漏及井壁润滑问题

该地区目的层局部地层压力系数极低（0.1-0.2左右），二开打开目的层形成高压差，三开全程在高压差下钻进，另外，水平段钻进钻具与井壁接触面积大，特别容易发生井漏、卡钻。

2.4 储气库井的特殊要求

目的层承压能力弱，与常规水泥浆密度对比，目的层承压能力低4-5mpa左右，为保证技术套管固井质量，固井前必须对低压层实施有效封堵，提高承压能力4mpa以上，以保证固井质量。

3 承压堵漏试验

室内利用qd堵漏仪，使用不同目数砂样和不同直径钢珠模拟现场不同渗透率地层进行承压堵漏能力和时间试验，考察堵漏配方对不同渗透率地层的承压封堵效果。堵漏具体数据见表1，由表1中数据可以看出，承压堵漏配方能够对不同渗透率地层起到良好的封堵效果，承压能力达到6 mpa，承压时间4h。

配方：基浆+0.5%gwdl-i+0.5%gwdlii+5%承压堵漏剂+5%复合堵漏剂。4 现场应用情况

在双6地区完成储气库水平井6口，一开使用普通水基钻井液体系，二开采用有机硅屏蔽暂堵钻井液体系，三开采用有机盐无固相钻井液体系，以双6-h3321现场钻井液维护处理情况为例，对该区块水平井钻井液施工工艺做简单介绍。

4.1 二开

钻井液配方：4%膨润土浆+ 1-1.2%复合硅降粘剂+1-1.2%高聚硅稳定剂+0.2%naoh+ 0.25-0.3%多元包被抑制剂

+1-1.5%kh-931+1-1.5%kft+1-1.5%低软化点沥青

+1-1.5%smpii+3-5%ydrh-2+2%超低渗透剂+2%承压堵漏剂+1-2%固

体润滑剂+加重剂

在东营组软泥岩段，加足抑制剂，保证多元包被抑制剂的有效含量在0.25%以上，使钻井液具有较强的剪切稀释性和抑制性能，以解决软泥岩造浆、钻头泥包、缩径等问题。东营组下部，发育碳质泥岩，该地层易坍塌，加之该井段需揭开油顶之后中完，裸眼段长，存在多套压力系统，防塌、防漏、防卡工作同时进行，进入易塌地层前，适当提高钻井液粘度，密度，降低钻井液滤失量，提高钻井

液封堵性能。揭开目的层之前，向钻井液中加入2%承压堵漏剂及2%超低渗透剂，提高地层的承压能力，扩展安全密度窗口，解决该井段井漏、井塌问题。中完之前，采用承压堵漏技术，提高地层承压能力至4mpa以上，保证固井质量。4.2 三开

钻井液配方：清水+3%viscol+0.3-

0.5%xc + 1.5-2.0%redul+ 2-3%nfa-25+ 2-3%聚合醇+10-15%加重剂weigh2+5-7%液体润滑剂ydrh-2+2-3%石墨+2%承压堵漏剂+2%超低渗透剂

采用有机盐无固相钻井液技术，其间使用随钻堵漏技术，保护油气层，用xc、viscol保证钻井液粘度在50s以上，提高井眼净化能力。定期补充降滤失剂redul，改善泥饼质量，将api滤失量控制在6ml以下，加强钻井液的防塌性能，补充nfa-25，提高封堵能力，封固井壁。随着井斜的增大，钻具上提摩阻、扭矩会不断增长，增大液体润滑剂 ydrh-2含量至7%，向钻井液中加入2-3%聚合醇，利用聚合醇的浊点效应，进一步提高钻井液的润滑性能，保证磨阻系数<0.05。