富112区块电测遇阻原因分析及预防措施

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【摘要】垦东富112区块所施工的井目的层多位于沙四段，地层岩性较为稳定，但在电测施工中，在沙三段多口出现遇阻现象甚至一口井多次出现遇阻现象。本文通过对多口井电测遇阻的调查研究，分析遇阻的原因同时提出相应的预防措施，从井身轨迹控制、技术措施和钻井液技术的优化等方面进行了研究和技术改进，并取得了良好的效果。

【关键词】电测遇阻 井身轨迹 钻井液性能

1 现状调查

垦东富112区块电测遇阻多发生在沙三段，下钻通井时部分井有较大显示遇阻，也有口井多次发生遇阻现象，下钻通井阻卡显示严重，对钻井施工造成严重威胁。近两年富112区块电测遇阻情况统计如下表1：

2 原因分析

2.1 地质因素

沙三段设计钻井液性能为：密度1.10-1.15g/cm3，粘度40-60s，切力3～6/4～10s，失水≤5ml。为保护油层，钻井液密度一般维持在1.12-1.14 g/cm3之间，但在沙三中、沙三下地层存在一个含二氧化碳的气层，局部地层压力较高，大于设计上限钻井液密度液柱压力，导致二氧化碳气体进入钻井液，形成碳酸氢根污染钻井液，使钻井液失水量大幅增加，地层缩径导致井径变小，电测时仪器下到该处时会出现阻卡现象。

2.2 工程因素

由于操作因素导致井身质量不理想也是电测遇阻的一个重要因素，井眼不规则、井眼中存在砂桥等。

2.2.1 井眼不规则

富112区块沙河街组地层岩性以灰色泥岩、砂质泥岩、灰质泥岩为主，夹灰色灰质砂岩、灰质泥岩，胶结致密，井径扩大率不足6%。在沙河街地层中带动力钻具复合钻进时微增井斜，增到一定程度后必须进行降井斜措施，一般就是不起钻摆好工具面后继续用动力钻具滑动钻进降斜，但狗腿角略大时，会导致起下钻困难，电测仪器到达该处时遇阻。

在循环时，钻头长时间停留在一个位置，钻井液重复冲刷井壁导致该处井眼井径远大于井段其他位置的井径，造成“大肚子”井眼；起钻过程中因起钻速度快，产生抽吸，使钻井液液柱压力下降，导致井塌；静止时间长，钻井液粘度高，切力大，下钻过程中没有分段打通或下钻速度快，造成井漏，使钻井液液柱压力下降，造成井塌；下钻时遇阻硬砸在井壁上戳出台阶。这些因素造成井眼不规则都会使电测仪器到达该处时遇阻。

2.2.2 井眼内存在砂桥

井眼中形成砂桥的原因包括以下几种：

（1）由于井塌形成“大肚子”井眼，循环过程中钻井液在“大肚子”处上返速度低，岩屑不能上返，滞留在“大肚子”井眼内，停止循环后岩屑下沉聚集在小井眼处，形成砂桥。

（2）PDC钻头多用高转速钻进，钻进井段长，钻速快，产生岩屑多，大量的细小岩屑被离心力甩向井壁，使井径减小。

（3）钻进过程中没有按要求短程起下钻，钻井液粘度高，不能有效地冲刷井壁，岩屑携带不彻底，形成砂桥。

（4）固控设备使用率低，含砂量高，易形成砂桥。

（5）完钻后短程起下钻不充分，洗井时间短，易形成砂桥。

3 预防措施

3.1 防止碳酸氢根污染钻井液

经过富112-斜13、富112-斜14井的施工经验，发现钻井工程设计中的钻井液密度设计不合理，即使按照钻井液密度上限钻开油层时也会发生碳酸氢根由地层进入井眼的现象，可以判定二氧化碳气层处设计钻井液的液柱压力不足以平衡地层压力，因此提高钻井液密度是防止气体侵入井眼的有效方法。

但钻井液密度过高会损害油层，可以通过调节钻井液性能对进入其中的二氧化碳气体进行清除，维护钻井液性能的稳定。通过调查发现，本地区沙三段上部地层中含有二氧化碳气体是在钻开地层时随钻井液的循环逐步污染泥浆的，根据区域地层分析二氧化碳气侵在垂深2700米以下，钻开主力油层以前出现的。在钻至垂深2700米前搞好短起下及时调整好泥浆，钻进时加密钻井液粘度（漏斗）是否异常，流动性是否变化，如果发现泥浆污染，测定是碳酸氢根污染后，用烧碱、生石灰边处理边钻进，既能处理二氧化碳气侵污染的泥浆，又能不误生产钻进。

3.2 加强定向井眼轨迹控制

定向时要避免连续出现全力增斜或扭方位，在钻进中，尽量在每一单根内采用复合钻进与滑动钻进相结合的方式，实现井眼轨迹优质、光滑。同时要坚持“弃大就小”原则，在保证有效中靶的前提下，井斜不要挑的太高，以免随着复合钻地层自然造斜造成井斜过大而不得不进行发抠。

3.3 有效维护井眼规则

为使井眼规则应采取以下措施：

循环钻井液过程中，注意上下活动钻具，禁止定点循环；如果因设备维修造成长时间不能正常钻进时，要起钻等待；起下钻过程中，控制起下钻速度，防止遇阻后钻头直接砸到井壁上形成台阶，同时也严禁遇阻后硬砸；下钻到底后要小排量平稳开泵，防止因压力激动造成井漏、井塌事故。

3.4 防止形成砂桥

使用PDC钻头时，及时搞短起下，每钻进100-150m，搞一次短起下，并做到长起和短起相结合的原则，短起起至上一趟钻所钻井深，长短起覆盖短起井段至直井段，以改变岩屑的沉积状态和位置，同时提高钻井液的携岩能力，达到清洗井眼的目的。

对于井深3000m左右的中深井，完井后期，钻井液粘度尽量控制在设计下限，保持对井壁的有效冲蚀，提高固控设备的使用效率，使含砂量控制在合理范围内。

电测前通井需大排量循环洗井，起钻前可以采用短程起下方式钻刮拉井壁、充分循环钻井液等措施，防止砂桥的形成。

4 结论与建议

（1）在钻进中应尽量避免整根连续定向钻进，要采用复合钻进与滑动钻进相结合的方式，保证井眼轨迹优质、光滑。

（2）根据施工情况长短结合搞好短起下，清除大井斜段岩屑，对井下井壁进行修复，维持井壁稳定。

（3）起下遇阻时不可硬拔拔垮井壁，下钻遇阻时不可硬砸砸出台阶。

（4）为有效防止碳酸氢根污染钻井液，最好及时联系甲方提高钻井液密度。

（5）在加石灰和烧碱时要及时测量钻井液性能，多次适量加入，防止一次加入过多造成钙侵。