摘要：鉆遇油層后，根據(jù)立壓、套壓、油氣上返速度、進口泥漿和出口泥漿密度差值及溢流量大小和變化速率來判斷是否鉆遇高壓低滲地層。鉆遇高壓低滲地層的施工方法有別于高壓高滲地層，在測定溢流程度和油氣上返速度，保證具備下部作業(yè)安全施工的充裕時間的情況下，不必考慮平衡地層壓力，而采用適當(dāng)（偏低）的泥漿密度進行作業(yè)施工。

關(guān)鍵詞：高壓低滲；鉆井施工；地層壓力；油氣上返速度；泥漿密度

中圖分類號：TE242 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）06-0091-02

一、概述

所謂高壓低滲地層是指：實鉆地層孔隙中的流體（水、石油、天然氣）壓力所對應(yīng)的當(dāng)量密度大于設(shè)計泥漿密度與安全附加系數(shù)之和，但具有較低滲透性的地層。其顯著特點是：雖然具有較高的地層壓力，泥漿液柱壓力難以與其達到平衡，但其向井內(nèi)作用的速度慢，即地層流體涌向井內(nèi)的速度較慢。在鉆遇此類地層時，如果按處理高壓高滲地層的方法進行施工，極易把問題復(fù)雜化，甚至產(chǎn)生意想不到的后果，造成不可估量的損失；反之，如果鉆遇了高壓高滲地層，而按處理高壓低滲地層的方法施工可能會延誤處理時機，同樣有可能造成嚴重的后果。那么，在實際鉆井中，如何判斷鉆遇了高壓低滲地層了呢？鉆遇高壓低滲地層有如下幾個現(xiàn)象：

1．鉆遇高壓低滲地層后，關(guān)井后立壓和套壓幅值很小，或是增長非常緩慢。如果沒有立壓，則更加說明是低滲透性地層。

2．在泥漿循環(huán)的情況下，出口泥漿密度和進口泥漿密度差值較小（<0.2g/cm3）。

3．在泥漿循環(huán)的情況下，泥漿液面不見增長，或是增長非常緩慢且速率不變。

4．在停止循環(huán)的情況下，溢流量很小，且長時間不增長或增長非常緩慢；如果已經(jīng)溢流出污染泥漿，然而溢流量仍然不變或變化很小，則更說明是低滲透性地層。

5．停止循環(huán)泥漿一定時間后，井內(nèi)污染泥漿沒有明顯的界線，以致不能測得地層流體上返速度。

6．提高泥漿密度后，出口泥漿密度和進口泥漿密度差值不變或變化甚微，溢流量不變或變化甚微。

高壓低滲地層中的鉆井施工方法不同于高壓高滲地層，其中一個顯著的差別在于：在高壓低滲地層施工中，通過進行觀察和精確計算，可以采用適當(dāng)?shù)兔芏饶酀{，而不必加重至平衡地層壓力，在安全防范的基礎(chǔ)上，允許地層流體侵入井眼。這樣，可以有效避免因加重過高引起井眼質(zhì)量惡劣、井漏等復(fù)雜情況，節(jié)約鉆井時間和成本。例如：坨76-斜23井，完鉆井深3631.00m，完鉆層位沙三下，以1.30g/cm3密度的泥漿鉆至井深3580米時，打開一個高壓氣層，發(fā)生井涌，當(dāng)時是按照高壓高滲地層處理的，最高密度提到了1.60g/cm3（帶氣泡測量則為1.44g/cm3），發(fā)生壓裂性井漏，處理工作數(shù)日內(nèi)無進展，曾建議擬定為報廢井，后來認真分析研究了井下情況和前期處理情況，認為該地層是一個高壓低滲氣層，只要準確計算油氣上返速度，在保證有一定的安全時間前提下，可以大膽地允許泥漿液柱壓力略低于該氣層壓力，以防止壓漏上部地層，繼而確定使用1.43～1.45g/cm3密度的泥漿進行完井作業(yè)；同時做好周密的預(yù)防措施，經(jīng)過實施，很快地完成了這口井。坨76-6井完鉆井深3640.00m，完鉆層位沙四段。鉆至井深3500.00m發(fā)現(xiàn)槽面氣顯示，鉆井液相對密度1.60↘1.55，粘度60s↗65s，具天然氣味，槽面上漲5cm。邊循環(huán)邊加重鉆井液，鉆井液相對密度1.55↗1.60g/cm3，粘度65s↘60s。鉆至井深3520.00m時發(fā)生井漏，鉆井液進多出少，鉆井液相對密度1.60g/cm3，粘度60s，后鉆至井深3520.00m發(fā)生井漏，鉆井液進多出少，漏時鉆井液相對密度1.60g/cm3，粘度60s，漏失原因：鉆井液相對密度過大導(dǎo)致井漏。經(jīng)分析研究井下情況和前期處理情況，認為該地層也是一個高壓低滲氣層，準確計算油氣上返速度和保證有一定的安全時間的情況下，允許泥漿液柱壓力略低于該氣層壓力，以防止壓漏上部地層，繼而確定使用1.45～1.46g/cm3密度的泥漿進行完井作業(yè)，經(jīng)過實施，也很快地完成了這口井。從這兩個實例可以看出，處理方法不同，可以導(dǎo)致不同的結(jié)果。

二、高壓低滲地層施工方法

首先需要明確的一個原則是：在可控的條件下，允許高壓低滲地層中的流體有限量的侵入井眼。

1．鉆遇高壓低滲地層時，條件允許的情況下，最好關(guān)井求立壓和套壓。因為求得準確的立壓和套壓值，對于掌握地層壓力、確定準確的泥漿密度至關(guān)重要，根據(jù)立壓值確定相應(yīng)的加重泥漿密度，實際增加幅值不要過大，根據(jù)套壓判斷泥漿污染情況和地層流體流量大小。在后繼的鉆井施工中，如果所鉆地層壓力沒有變化，即使在缺乏信心的情況下，實際井內(nèi)泥漿密度也要在如下范圍之內(nèi)：

實際加重后泥漿密度≤加重前泥漿密度+立壓*10/井深+正常附加壓力系數(shù)+0.2

如果沒有技套，關(guān)井套壓不能大于2MPa，防止從表層套管鞋處壓漏地層，即使關(guān)井套壓不大于2MPa，也不能長時間關(guān)井。

2．準確測量出口泥漿密度和進口泥漿密度，從而簡易判斷地層壓力大小和地層流體侵入井眼的速度。測量出口泥漿密度時，還要測量除氣后的密度值，以此判斷泥漿污染程度和井內(nèi)較為實際的泥漿密度。

3．準確觀察溢流量大小和增速。

4．分數(shù)個循環(huán)周分層次逐漸提高泥漿密度，加重時要使用混合漏斗，確保加重均勻。避免加重過高或加重不均造成壓漏地層，這樣也可以在一定程度上提高上部地層承壓能力。

5．加重后觀察溢流量大小和增速、泥漿進出口密度變化以及套壓和立壓，對比加重前的數(shù)值。如果沒有變化或變化不大，則考慮以此泥漿密度值進行下部施工，如果變化較大，則考慮實施進一步加重。不過，泥漿密度超過1.5g/cm3時要慎重，要防止壓差卡鉆；重晶石粉加入量與泥漿密度提高值極不相符時，要引起注意，可從三個方面找原因：重晶石粉混合不均，沉淀在加重罐內(nèi)或粘附在井壁上或被排出；當(dāng)前性能的泥漿不能有效懸浮重晶石粉；地層流體侵入量在加大。

6．檢查好井控設(shè)備和井口井控工具，落實崗位；準備好泥漿藥品和堵漏材料，必要時可加入隨鉆堵漏劑；抓住一切可以進行觀察、分析地層壓力、溢流量、泥漿性能變化的機會。

7．進行短起下作業(yè)，要較為準確的計算地層流體上返速度，如果滿足下式，則可以進行下部施工：

井深/上返速度≥起下鉆時間+下部作業(yè)時間+安全附加時間（待定）

進行下部施工時，要嚴格觀察溢流情況，根據(jù)實際溢流情況，可決定是否中斷作業(yè)。下鉆時，一定要分段循環(huán)。

8．如果有技套，可以考慮起出鉆具前，把技套內(nèi)的泥漿密度提得相對高一些；如果沒有技套，可把井內(nèi)泥漿粘度提得適當(dāng)高一些，這樣，可以降低地層流體上返速度。

9．套管串中加入管外封隔器，封堵高壓層；有技套的井，固井后采用蹩壓侯凝的方式。

三、結(jié)論

鉆遇高壓低滲地層后所應(yīng)采用的施工方法并不復(fù)雜和高深，把握三個關(guān)鍵：

1．準確判斷是否為高壓低滲地層。

2．不必考慮平衡地層壓力，根據(jù)情況確定適當(dāng)（偏低）的泥漿密度。

3．把握地層流體上返速度，具備進行下部作業(yè)的充裕時間。

作者簡介：修敏軍（1960-），男，勝利石油管理局黃河鉆井總公司鉆井四公司工程師，研究方向：鉆井技術(shù)和經(jīng)營管理。

（責(zé)任編輯：趙秀娟）