苏里格气田苏20-17-15H水平井钻井液技术

９ ０
钻 井 液 与 完 井 液
２１ ０ ０年 ５月
３ 现 场 钻 井 液技 术 ２
３． 一 开 （ １ ０～ ４ ３ ｍ ） ０
一
Ｓ ＋烧碱 ＋ ． 铵 盐 ＋ ％ 极压 润滑剂 ＋石墨 ＡＳ ０５ ％ ３
① 钻至 刘 家沟组 地层 时 开始 定 向 ，定 向时加 入 极 压润 滑剂 ，提 高钻 井液 的润 滑性 。该 区块 刘家 沟
直罗 组 和延 安组 ，三叠 系 延 长组 、纸坊 组 、和 尚沟 组和 刘家 沟组 ，古 生界 二叠 系石 千 峰组 、石盒 子 组 、 山西 组 ， 主要 岩性 为砾石 层 、 岩 、 岩 、 泥 砂 含砾 砂 岩 ， 局部 含细砂 岩 及煤层 。 苏 ２ —７ １Ｈ 井 完 钻 井 深 为 ４６ ０１ 、垂 深 为 ０ １．５ ２ Ｉ Ｔ ３４ ５ ７ｍ，人窗点井 深为 ３７ １Ｔ ４． ２ ５ Ｉ １，垂深为 ３４ ２ １ ４ ． ７
膜封 堵剂
充 分利 用地 面大循 环 坑 ，快速 沉淀 钻屑 ，保 持低 密 度 ，每 次起 钻 时配一 罐稠 塞清 洗井 眼 ，稠塞 配方 为 Ｃ ＋土粉 ＋纯 碱 ，黏 度 为 ８ ～ １０Ｓ ＭＣ ０ ０ 。③ 钻 遇 纸
坊组 顶部 易塌地层 时 ， 保持 钻井 液黏度 为 ３ ～ ３ ； ０ ３Ｓ
第２ ７卷 第 ３期
２ ０年 ５月 ０１
钻
井
液
与
完
井
液
Ｖｏ ． Ｎｏ． １ ２７ ３ Ｍ ａ ２ ０ Ｖ ０１
Ｄ ＲＩ ＬＬＩ Ｇ Ｎ ＦＬＵ Ｉ ＆ ＣＯ Ｍ ＰＬＥＴ１ Ｄ ０Ｎ ＦＬＵ Ｉ Ｄ
文 章 编 号 ： １０ —６ ０２ １）３０ ８ —２ ０ １５ ２ （０ ０ ０ —０ ９０
深 ４ １ １ｎ 二 开 使 用 ２ １ 钻 头 钻 至 井 深 ０ ． ｌ； ５ ４ ． ｍｍ ３ ３ ５ Ｉ下入 ４１７ 技术 套管 至井深 ３７ ７ ７ｍ； １Ｔ， ７ Ｉ ， ７． ｍｍ ８ ４ ． ４
伊陕斜坡苏 ２ Ｏ区块 ，是 在 该 区块 部 署 的 第 １口水
实现 了安全 、 快速 的钻 进 要 求 。
关键词 井眼净化 ； 井眼稳定 ； 固相钻井液 ； 低 水平 井钻 井 ； 苏里格气 田
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２４３ Ｅ５． 文 献 标 识 码 ：Ａ
苏 ２ ．７ １Ｈ 井位 于 内蒙 古 鄂 尔 多斯 市 鄂 托 克 ０ １— ５ 旗南 部 ，是 一 口三开 开发 水 平井 ，属 鄂尔 多斯 盆 地
２ ）井 壁 稳 定 。安 定 组 、直 罗 组 和 石 盒 子 组 地
层 的大段 泥 岩 、砂 岩互 层 水敏 性 较强 ，井 壁 坍塌 掉
块 严 重 ； 安组 、延 长 组地 层 易缩 径 ，起 下 钻 阻卡 延 严 重 ； 坊 组地 层 造浆 性 强 ，易 发生 井径 扩 大 ，要 纸 求 钻 井液 具 有较 强 的抑 制 性能 和 防塌 性 能 ，确保 长 裸 眼段井 壁稳定 ，为后 续安 全施 工奠 定基 础 。
１ 漏 。该 区块 刘家 沟组 地层 承压 能力 低 ，易 ）井
苏 ２ ．７ １Ｈ井 自上 而 下 钻 遇 地层 依 次 为 新 生 Ｏ １—５ 发 生压 力 诱 导性 漏失 ，钻井 过 程 中会 出现 连 续渗 透
性 漏失 。
界第 四 系 ， 中生 界 白垩 系 洛 河 组 ，侏 罗 系安 定 组 、
Ｃ ＭＣ调整 钻井 液 黏度 为 ５ ０～ ６ ，防止 了井 口坍 ０Ｓ 塌 。在起 钻下 套管 前 ，充分循 环 钻井 液后 ，泵 人稠 浆封 闭裸 眼井 段 ，保证 了安 全Ｊ 顺利下 人套 管 。钻井
液配方 如下 。 清水＋ ％～ ６ ０ 润土 ＋（． ～ ０ ０） －ＭＣ ｏ） ／膨 ０％ ２ ．０ ４ ＨＶ Ｃ ／
漏速 为 ３ ／， ｈ 于是 在起钻前 配制 ２ １密度 为 １ ８ ｍ ５Ｉ ｒ３ ． ０
ｇ ｃ ３ 黏 度为滴 流 的堵 漏封 闭浆 ／ｍ
，
（ 配浆材 料为土 粉 、
磺 化 沥 青 、锯 末 、复堵 单 封 、Ｃ ＭＣ、纯碱 、极 压 润 滑剂 ） ，静止 堵漏 ，封 堵成 功 。②提 高排 量 的 同时 ， 控 制 钻井 液 的黏 度 在 ５ ～６ 、 切力 在 ８ １ ａ ０ ０Ｓ ～ ２Ｐ 之 问 ，动 塑 比控 制 在 ０ ～０７Ｐ／ ａ Ｓ 间 ，使 ． ５ ． ａ ｍＰ ・ 之 钻 井液 具有 良好 的携砂 能力 。 期搞好 短程起 下钻 ， 定 破坏 并 清除 岩屑 床 ，配合 不定 期 的稠塞 洗井 ，携带
土浆 钻 进 。开钻 前用 淡水 配 ６ 预水 化 膨润 土浆 ０ｍ。
（ ０ ｇ 润 土 粉 ＋ ０ ｇ纯 碱 ） ８０ ０ｋ 膨 ２ ０ｋ ，充 分 搅 拌 ，预 家 沟组 地层 前 ，向钻 井 液 中加入 单封 和锯末 以预防 ８ 水 化 ４ ８ｈ后 开 钻 。 钻 进 过 程 中 用 清 水 、 土 粉 、 堵 漏 。在 钻 至 井 深 ２６３ｍ 时 ，发 现 有 渗 漏 现 象 ，
充 Ｋ－Ａ 、 Ａ ，以增 加钻井 液 的抑制性 和 防塌 性 ， ＰＭ Ｓ Ｓ
水 平段使 用低 固相 钻井液 ，其 配方如 下 。 水 ＋ ％Ｓ Ｓ １ Ｐ —Ｖ＋ ％ Ｆ 一（ ２ Ａ ＋ ％ ＡＣＬ ４ ＲＳ２降滤失剂 ）
＋ ． ＡＣ １ １ ０Ｉ Ｃ ０２ ％Ｐ ．４ ＋ ．％Ｆ ＮＱ （ 型 调 节 剂 ）＋ ％ 成 流 １
水 敏 性 较 强 ，井 壁 坍 塌 掉 块 严 重 ； 安 组 、延 长 组 地 层 易 缩 径 ，起 下 钻 阻 卡 严 重 ；纸 坊 组 地 层 造 浆 性 强 ，易 发 生 延
井径扩大 ； 水平 井段存在 井眼清洁 、拖压 问题等 。该 井一开使用膨 润土 浆钻 井液 ，二开使用聚合物和聚磺钻 井液 ， 平均机械钻速 为 １．７ｍ／ ，三开使用低 固相钻 井液 ，平 均机械钻速 为 ４ ９ｍ／ ，并通过使用相应 的维护处理措施 ， ０ ｈ ２ ． ｈ ９
ｍ，水平 段 长 ８ ９ｍ，井 底 水 平 位移 为 １４ ９８ ， ６ ８．２ｍ 最 大 井 斜 为 ９ ． 。 一 开 使 用 西３４６ｍｍ 钻 头 钻 １２。 ５ ７．
３ ）大 斜 度井 眼极 易 形成 岩屑 床 ； 平 段较 长 ， 水 扭 矩较 大 ，易发 生起 下 钻 困难 和 托压 现象 ； 井 段 斜
苏 里格 气 田苏 ２ 一７１Ｈ 水 平 井钻 井液 技 术 Ｏ １—５
夏林 ， 何卫滨 ， 戴万海 ， 王 思友 ，贾忠 ， 张小红 ， 秦 岭 ４ 孙 成春 ， 袁 多 ，
（． １渤海钻探油气合作开发公 司， 内蒙古鄂尔多斯 ；． ２ 渤海钻探泥浆技术分公 司， 天津 ；． ３ 渤海职业技术学院， 河北任丘 ； ４ 渤海 钻探 工程 技术研究院 ，天津 ； ． ． ５ 渤海钻探工程公 司机关 ，天津 ； ． ６ 北京科技大学 ，北京）
加 大 ＫＰ Ｍ 的用 量 ，以提 高 钻井 液 的包 被 絮凝 能 —Ａ
力； 同时可加入适量防塌剂，以保证井 眼的稳定 ；
定 期用 Ｋ—Ａ 、防 塌 剂 配 制 稠 塞 清 洗 井 底 ，以保 ＰＭ
证 井眼干 净 。
塑性 黏度 为 １ ｍＰ Ｓ ５ ａ・、动切力 为 ９Ｐ 。该水平井段 ａ 钻 遇砂 岩 地层 ，地 层相 对 稳定 ，钻井 液 主要解 决 长 水平段 的携岩 、润滑 问题 ，防止形成 岩屑床而造 成卡
须及 时 加人 抗高 温材料Ｐ Ｃ Ｌ ，Ｐ Ａ —Ｖ ＡＣ１ １ ＡＳ等 ， ４ 、Ｓ
２ 二开斜井段 （ ０ ３７ １ ） ２７０ ５ ｍ）采用聚磺钻 钻。采取以下措施维护钻井液 陛能① 施工过程中必
清水 ０１ ．％～０３ Ｉ Ｍ． ０３ ． ＇ 卜 －％～０ ％ 汪Ｊ Ｍ ％） Ａ （ ． ５ ＜Ｉ Ｐ Ａ ＋（ ＿ ０３ ％～０５ ） Ｐ Ｎ＋ ａ Ｈ ． ＮＨ 一 Ａ Ｎ Ｏ ％， Ｈ
出井底砂子 ，保证井眼的畅通。③本井段井斜 、位 移较大 ，流动阻力较大，需做好防卡及井眼净化工
摘要 苏 ２ ．７ １Ｈ井是 一 口三开开发 水平 井，水平 段长 ８ ９Ｉ ，完 钻井深 为 ４６ ０Ｉ ，垂 深为 ３４ ５２ ０１ —５ ６ Ｉ Ｔ ２ Ｉ Ｔ ４ ．７ｍ。 该 井刘家沟组地 层承 压能力低 ，易发生压 力诱导性漏 失 ； 安定组 、直 罗组和石盒 子组地层 的大段泥岩、砂岩 互层
开 黄 土 层 一 般 厚 ２ ５ｍ，土 质 疏 松 ，胶 结 松
组地层承压能力低，易发生压力诱导性漏失 ，钻井 过程 中易 出现连续渗透性Βιβλιοθήκη Baidu失 ，每天渗漏钻井液少
则 ３ ～ ４ ，多则 ７ ～ １０ｍ 因此 ，在进入 刘 ０ ０ｍ。 ０ ０ 。
软 ，且渗透性好 ，为了预防垮塌和漏失 ，采用膨润
作 。钻 进 过 程 中补 充 防塌 剂 、Ｓ ＭＰ、Ｓ 、Ｋ． ＡＳ Ｐ ＡＭ 处 理剂 ，改 善 泥饼质 量 ，保证 泥 饼薄 而韧 。活动 钻
具 过程 中如 有托 压现 象 ，加大 石 墨和极 压润 滑剂 的
① 安 定组 、直 罗 组走 小 循 环 ，在 钻 该 地 层 中 ，
加 人 １ Ｓ Ｓ 铵 盐 ，保 证钻 井 液具 有 较 低 的 ． ｔ Ａ 、２ｔ ５
平 井 ，目的层 为 石盒 子 组盒 八 上 ２小 层 。 区 内地 表 为沙 漠 、碱 滩 、草地 和 红砂 岩裸 露 区 。
三开使 用 西１２４ｍｍ 钻头 钻至 井深 ４６０ｒ，水 平 ５． ２ ｎ
段采 用裸 眼完 井 。
２ 钻 井 液技 术难 点
１ 地 质 与 工 程 概 况
三 开 前 清 罐 ，注 入 清 水 ，将 井 筒 内 钻 井 液 逐
渐与地面循环罐内钻井液混均 ，并开启固控设备清 除 固相 。此 时 ，钻 井 液 密 度 为 １１ ／ 、黏 度 为 ． ｇｃ ２ ｍ３
６ ～ ７ 、切力为 ４０ ． Ｐ ／ ａ ０ ０Ｓ ．～７０ ａＰ 、滤失量 为 ４ｍＬ 、 泥 饼 厚度 为 ０５Ｆｍ、含砂 量 为 ０１ ．ｉ ｌ ． ％、ｐ Ｈ值 为 １ 、 １
＋ 纯碱 。
３ ２ 二 开 （ ０ ～ ３ ７ １ｍ ） ． ４ ３ ５
１ 二 开用 聚合 物钻井 液 。二开 前，放 掉 罐中的 ） 钻井液 ，注满 ３罐清水 ，提前 １ ＫＰ ２ｈ将 －ＡＭ、Ｐ Ｍ Ａ 配制 成胶 液 ，开 钻后 和 地 面大 坑 中钻井 液 混合 均匀 后走大循环 ， 保持 黏度 为 ２ ～ ３ 。 ９ ２Ｓ 钻井 液配方 如］。 一
用量，２ 种润滑剂配合使用 ，使钻井液的摩擦系数
始终 小于 ０Ｏ ，以保证 钻井 施工 的顺利进 行 。 ． ８
３３ 三 开 （ ５ ～ ４６ ０ ｍ） ． ３７ １ ２
滤 失 量 和 较 好 的泥 饼 质 量 。穿 过 直 罗 组 后 走 大 循 环 ，加人适 量 的 防塌剂 改善 泥饼 质量 ，同时保 持 钻 井 液黏度 为 ３ 左右 ，如 黏度不 够 ，可以继 续补 充 ０Ｓ 高分子 量 聚合物 。② 在钻 进过 程 中根据 钻井 速度 补
至 井 深 ４ ３ｍ，下 人 ２３ ５ ｍ 表 层套 管 至井 ０ ７． ０ｍ
随井斜角的增大 ， 坍塌压力增加 ， 易造成井壁失稳。
第一作者简 介 ： 夏林 ，１ ８ 生 ，２ ０ ９ ５年 ０ ７年 毕业于长江大学石油 工程 专业 ，现在从事钻 井管理 工作。地址 ：内蒙古鄂 尔 多斯市乌审旗苏里格 气田生产指挥 中心 ； 邮政编码 ０ ７ ０ Ｅ ｍａ ： ３ １９ ５ ２ ． ｒ。 １ ３ ０； — ｉＸＬ ２ １ ８ ＠１６ｃｎ ｌ ｏ