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【摘 要】 达深14井位于徐家围子断陷安达凹陷北部,是大庆油田一口重点的预探井。该井二开是一段长裸眼井段,长达2452m,重点是抑制地层造浆、保持井壁稳定、防止井塌和缩径,选用了钾盐共聚物钻井液。应用结果表明,该套钻井液技术适用于这一区块。
【关键词】 钻井液 钾盐共聚物 技套施工
达深14井位于徐家围子断陷安达凹陷北部。达深14井由于采取了钾盐共聚物钻井液技术,施工安全顺利。
1 地质工程概况
1.1 地质概况
上部地层泥质胶结,较疏松。青山口组岩性主要为深灰色泥岩为主,大段泥岩段地层要防止井壁坍塌、防止井漏。泉头组中为灰绿、紫红色泥岩为主。登娄库组为深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹灰色泥质粉砂岩为主。
1.2 工程概况
达深14井一开使用444.5mm钻头钻至井深351m,下入339.7mm套管至井深350m;二开用311.2mm钻头钻至井深2802m,下入244.5mm套管至井深2802m。
在1368m、1720m、1920m、2300m、2730m进行短起下钻都较为顺利,在姚一段缩径现象较为突出的层位,短起下钻也没有明显阻卡现象。在青山口硬脆性泥页岩地层没有明显剥落掉块,井壁稳定。
2 钻井液技术难点
(1)该井二开裸眼井段长达2452m,井壁在钻井液的浸泡和频繁起下钻过程中钻具对井壁的撞击下,掉快剥落甚至发生井塌、卡钻等恶性事故。(2)大段泥岩发育,易水化膨胀,影响井壁稳定,钻井液流变性能控制难度加大。(3)青山口黑色硬脆泥岩黑褐色油页岩,大段泥岩段地层要预防井壁坍塌、井漏难度较高。
3 现场钻井液技术
3.1 一开(0~351m)
防止井口垮塌、井漏是该井段重点。为保证大井眼钻井液的携岩性和井壁稳定性,用预水化膨润土浆(200m3水+8t膨润土+0.4t纯碱)开钻。钻井液黏度为50s,密度1.05g/cm3。完钻后大排量洗井。套管下入顺利。
3.2 二开(351~2802m)
二开井段裸眼段长达2452m,重点是抑制地层造浆、保持井壁稳定、防止泥包、缩径卡钻要、防止井壁坍塌、防止井漏。
上部井段(351~1370m)主要为泥岩,造浆能力强,易缩径而造成起下钻困难。钻井液以钾盐共聚物控制造浆为主,保持低密度、低黏度;钻井工程方面保证大排量洗井,让钻井液在环空中成紊流状态,以提高钻井液对井壁的冲刷能力,使井眼更加清洁。二开钻井液配方如下:
4.40~5.50%膨润土+2.00~4.00%(土量)纯碱+1.00~2.00%(土量)KOH+2.00~3.00%KFT+1.00~1.50%YGT+0.30~0.40%WDYZ-1+0.3%HX-D+0.80~1.00%NPAN
钻井液密度为1.05~1.15g/cm3,黏度为40~50s,虑失量为6mL,塑性黏度13mPa.s,动切力为7Pa。在钻进过程中,根据钻井速度、钻井液性能和振动筛上返出的钻屑特征,细水长流地及时补充预水化处理剂胶液,使WDYZ-1、HX-D、NPAN的含量不低于0.3%、 0.3%、0.8%。该井段钻速块,本井段400米左右出现虚泥饼,在增加WDYZ-1、HX-D、NPAN至上限,增强了钻井液的抑制性,有效的修整井壁,使在下段地层钻进时,没有受到影响,井壁稳定,返砂正常,起下钻通畅,没有发生阻卡现象。
下部井段青山口组(1580~1955m)存在大段黑褐色油页岩,为防止掉块井塌造成井壁不稳定,必须严格控制虑失量。以高浓度WDYZ-1、HX-D水溶液配制的药液来提高钻井液的抑制能力和防塌能力,保持钻井液密度在1.20~1.22g/cm3,黏度为50~70s,虑失量不大于4mL。
泉头组(1955~2770m)及登娄库组顶端(2770~2802m)存在大段泥岩,易造浆,且存在大段硬脆性泥岩,易掉块,需调整好钻井液性能,减少掉块程度。为了保证钻井液在高温的稳定性,加入1.00% GWJ、1.00%SF260,提高钻井液的表面活性,阻止钻井液在高温和高PH值条件下的溶胶化程度。
二开钻井液性能见(表1)。
本井电测一次成功率100%,井径规则,平均井径扩大率为8.82%。套管下入顺利,固井质量优质。
4 结语
钾基共聚物钻井液性能稳定,抑制效果好,流变性能好,能满足上部井段施工需要。提高钻井液的防缩径遇卡、稳定井壁能力和性是长裸眼施工的关键技术。钻进过程中应充分使用固控设备,及时清除钻井液内钻屑和无用固相,提高泥饼质量,尽量控制密度,最好使达字号井中把密度控制在1.20g/cm3~1.22g/cm2,在控制泥饼上效果会更好些。
参考文献:
[1]徐同台.油气田地层特性与钻井液技术.北京:石油工业出版社,1998.
[2]石秉忠T810XK长裸眼斜直井钻井液技术.钻井液与完井液,2004.
[3]李培林.芳深9-2井钻井液技术.钻井液与完井液,2008.