塔中113H井钻井液施工技术
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摘 要：针对塔中113h井不同井段的实际情况，分段采取了不同的钻井液体系及相应的维护措施。实钻结果表明：该套钻井液体系具有强的抑制护胶、悬浮携带、护壁防塌、防卡和高温稳定能力，解决了该区块易出现的泥包钻头、井塌、井漏等复杂情况，克服了水平井携砂难问题，很好地保护了油气层，满足了该井施工的要求。
关键词：塔中113H井；钻井液；施工技术
中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2012）01-0282-01
塔中113H井位于新疆且末县境内，是塔中11区块的一口滚动开发水平井，设计井深4835m，完钻井深4671.42米。其地理构造属于塔里木盆地中央隆起塔中低突起塔中10号构造带西端构造，其钻探目的是开发志留系下砂岩段油藏。该地区在钻井施工过程中，因地层复杂，易发生阻卡、泥包、掉快、井塌、井漏等复杂情况，引起长井段划眼、卡钻等复杂事故。
下面简单介绍地质工程简况。
1 地质概况
塔中113H井上部地层以泥岩为主加中粗砂岩和红泥岩，成岩性差，遇水极易水化分散，造浆严重；中部地层是红、灰、褐色泥岩夹砂质泥岩和泥质砂岩及互层，遇水易膨胀、坍塌掉快；下部地层是砂岩夹红泥岩及互层，易塌易漏，地层结构较复杂。其岩性特征见表1。
2 工程简况
塔中113H井使用311.15mm钻头钻至井深501.5m，下入244.5mm*500.4m表层套管。二开使用215.9mm的钻头钻完导眼段4500m后回填至4210m，再造斜钻进、定向钻进和水平钻进，当钻进到水平段井深至4671.42m时，经测井测试、商定提前完钻。下入套管177.8mm*2601.5m+139.7mm*（2602.5～4504.8）m+139.7mm*（4504.8～4665.74）m。
3 钻井液施工的难点
裸眼段长四千多米；裸眼段中上部是大套软泥岩，分散、造浆严重且易泥包钻头，红泥岩井段易缩径；中下部地层易崩塌掉块；造斜及水平段的性能和携砂能力欠缺。
4 钻井液体系优选
经多次小型实验及设计确定钻井液体系及其配方如下：上部井段（0-2900m）采用聚合物抑制体系，配方为：（5～7）％般土+（0.5～0.7）％PAM+（0.3～0.5）％SJ-1+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3；中部井段（2900-3700m）采用聚合物防塌体系，配方为：原浆+（0.3～0.5）％PAM+（1～2）％SYP-1+（0.5～1）％SJ-1+（3～5）％PA-1+（2～3）％K-OSAM+（2～3）％NPAN+（2～3）％RT-1+（0.3～0.5）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3；下部井段（3700-4500m）聚磺防塌体系，原浆+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3+（0.2～0.3）％PAM+（2～3）％SMP-1+（2～3）％RT-1+（2～3）％PA-1+（1～2）％K-OSAM+（3～5）％DH-1；斜井及水平段（4210-4671m）低固相高聚磺体系，配方原浆+（0.2～0.3）％NaOH+（0.2～0.3）％Na2CO3+（0.2～0.3）％PAM+（2～3）％SMP-1+（2～3）％RT-1+（5～10）％DH-1。
5 现场应用
5.1 一开（0～501m）
其岩性主要是泥岩夹中粗砂岩，胶结性差，易坍塌。且此井段井眼大、钻速快。配浆100方，采用双泵大排量混浆钻进，四级固控全开，胶液大量补充，钻至501.5m充分循环钻井液，用已配好的稠浆一次性潜入井内，下套管及固井顺利。
5.2 二开导眼段（500～4500m）
（1）此段上部（500～2900m）采用聚合物抑制体系，按配方将基浆预处理，并充分循环，使钻井液性能达到设计要求后开钻。一边钻进一边跟入已配好的PAM混合胶液，保证聚合物的有效含量，抑制地层造浆。本井钻井液维护做到“三低、一足、二适当”，即低密度、低固相、抵粘切、足量的聚合物、适当的滤失量和般土含量。
（2）此井段中部（2900～3700m）采用聚合物防塌体系，按配方在原浆基础上逐渐补充降失水剂、防塌剂，使钻井夜失水量逐渐变小，泥饼质量逐渐变好，护壁防塌能力逐渐变强，并将钻井液密度逐渐由1.10g/cm3提到1.17～1.18g/cm3，PH值保持到8.5～9.5，用SYP-1和PA-1实现防卡、护壁防塌的作用，保证了钻井施工的顺利进行。
（3）此段下部（3700～4500m）采用聚磺防塌体系。在原浆基础上逐渐加入RT-1、SMP-1、PA-1和DH-1，使钻井液有强的抗盐抗温防塌能力，进一步改善泥饼质量，使中压失水量小于4mL，高温高压失水量小于15mL，粘度在55秒左右，动塑比在0.5～0.8之间。由于该井段岩性主要是泥岩、泥质砂岩、砂质泥岩及互层，遇水易水化膨胀，造成井壁剥落掉块，引起井壁失稳，出现复杂情况。在施工过的几口井多数井在此段出现了大量掉块，引起长井段长时间的划眼、卡钻或填井等事故。针对这种情况，本井采用了上述措施并提前预防，结果掉块现象大大减少，井壁失稳得到有效控制，因而顺利的钻过井壁不稳井段，导眼段顺利完钻，电测一次成功。特别提出的是，塔中区块施工过的塔中11井、塔中111井、塔中112井、塔中117井等多口井导眼段的密度都在1.24g/cm3以上，而本井由于钻井液性能优越，井壁稳定，导眼段密度＜1.19g/cm3，很好地保护了油气层。
5.3 二开斜井段（4210～4504m）
采用低固相高聚磺体系，这是比以往其它井施工难度大。以前造斜段和水平段的施工，为了降低磨阻，可混原油或固体剂，而本井（包括塔里木以后的井）要求不准混原油；而且，加固体剂又影响定向仪器的信号，这给钻井液的施工带来极大不便。因此，在原浆基础上进一步降低固相含量，使其含量在（8～9）％之间；进一步提高剂的有效含量，使其含量达到（10～15）％，并且处理得当、维护及时，施工结果是井眼畅通、起下钻、电测非常顺利，安全钻达A点。
5.4 二开水平段（4504～4671米）
在原浆基础上再加大剂含量到15％以上，同时控制固相，增强钻井液的悬浮携带能力，降低滤失量，中压失水3～4mL、高压失水8～10mL，使泥饼更优质；Kf在0.03以下，动塑比在0.6～1.1，保证了钻井液的悬浮携带、防卡能力，解决了水平井携岩问题。本井完钻后，电测一次成功、下套管、固井顺利。
6 几点认识
（1）塔中113H井钻井液体系是根据岩性特征进行分段选择的。该套钻井液体系具有很好的抑制性，有很强的悬浮携带、护壁防塌、防卡能力，成功地解决了该井各井段的技术难点，全井施工安全无事故。
（2）长裸眼定向水平井施工的关键是井壁稳定，井壁稳定的关键是泥饼质量，而优质泥饼的形成在于处理剂的优选与配伍上。
（3）长裸眼井的钻井液性能维护不同于其它多开井，助剂配伍性要好，而且加量要及时均匀而充足，保证其有效含量，形成优质泥饼，从而降低失水和摩阻，确保井壁稳定、防止复杂事故的发生。长裸眼井段施工中，起下钻畅通无阻，电测一次成功，下套管固井顺利。
（4）利用好固控设备，及时清除无用固相，为优质钻井液奠定了基础。
参考文献
［1］鄢捷年.钻井液工艺学［M］.东营:石油大学出版社，2001.