林永學(xué)， 王偉吉， 金軍斌

（中國石化石油工程技術(shù)研究院，北京 100101）

順北油氣田位于新疆阿克蘇地區(qū)和巴州交界處，屬于斷溶體油氣藏，埋深超過7 300.00 m，最深達(dá)8 600.00 m，是目前世界上油藏埋深最深的油氣田之一，具有超深、超高壓、超高溫的特點(diǎn)[1-2]。鷹1井是該油氣田的一口重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)探井，目的是探索順托果勒低隆北緣構(gòu)造北三維區(qū)北西向、北東向斷裂交匯處的儲(chǔ)層發(fā)育特征、橫向展布規(guī)律及含油氣性，設(shè)計(jì)井深9 016.85 m，垂深8 603.00 m。順北油氣田超深井鉆井實(shí)踐表明，井深6 000.00 m以深地層極其復(fù)雜，面臨一系列鉆井難題：志留系柯坪塔格組和奧陶系桑塔木組等地層發(fā)育大段泥巖，水敏性強(qiáng)，井眼易失穩(wěn)；志留系地層裂縫發(fā)育，壓力敏感性強(qiáng)，漏失風(fēng)險(xiǎn)大；奧陶系地層破碎程度高、膠結(jié)差，易坍塌掉塊，引起卡鉆等井下故障。為此，筆者在分析大段硬脆性泥巖及奧陶系破碎性地層井眼失穩(wěn)、志留系強(qiáng)壓力敏感性裂縫性地層漏失原因的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)選高性能封堵防塌劑、優(yōu)化鉆井液抑制性能等技術(shù)措施，構(gòu)建了SMHP-1強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液，并采取了相應(yīng)的防塌、防漏及井壁穩(wěn)定技術(shù)措施，保證了鷹1井超深井段鉆井安全，順利鉆至井深8 588.00 m完鉆，創(chuàng)亞洲陸上井深最深紀(jì)錄。鷹1井的順利完成，標(biāo)志著中國石化8 500.00 m以上特深復(fù)雜地層鉆井液關(guān)鍵技術(shù)取得突破，為超深油氣資源的高效勘探開發(fā)提供了技術(shù)支撐。

1 超深井段鉆井液技術(shù)難點(diǎn)及原因分析

鷹1井設(shè)計(jì)采用5開井身結(jié)構(gòu)：一開為φ660.4 mm鉆頭×607.00 m，φ508.0 mm套管×606.80 m；二開為φ444.5 mm鉆頭×5 395.00 m，φ339.7 mm套管×5 393.42 m；三開為φ311.1 mm鉆頭×7 676.00 m，φ250.8 mm/φ244.5 mm套管×7 614.62 m；四開為φ215.9 mm鉆頭×8 395.00 m，φ177.8 mm套管×8 395.00 m；五開為φ149.2 mm鉆頭×8 588.00 m。其中，6 479.50～6 816.00 m井段的志留系柯坪塔格組與6 816.00～7561.50 m井段的奧陶系桑塔木組等硬脆性泥巖地層、5 697.50～6 816.00 m井段的志留系裂縫性地層和8 285.00～8 500.00 m井段的奧陶系破碎性地層，是該井順利鉆至設(shè)計(jì)井深的關(guān)鍵井段，給鉆井液技術(shù)帶來了很大的挑戰(zhàn)。

1.1 深部硬脆性泥巖易坍塌失穩(wěn)

順北油氣田志留系柯坪塔格組和奧陶系桑塔木組等地層發(fā)育大段泥巖，水敏性強(qiáng)，鉆井過程中極易因水化作用而發(fā)生井壁剝落掉塊甚至垮塌，導(dǎo)致井眼失穩(wěn)。順北油氣田共有12口井在鉆進(jìn)該泥巖地層時(shí)發(fā)生井眼失穩(wěn)，造成3口井填井側(cè)鉆，累計(jì)損失鉆井時(shí)間286 d。筆者根據(jù)礦物組成、微觀結(jié)構(gòu)特征和理化特性等實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果，進(jìn)行了井眼失穩(wěn)機(jī)理研究。

1.1.1 礦物組成分析

巖石礦物組成直接關(guān)系到鉆井液設(shè)計(jì)及處理劑優(yōu)選，對(duì)研究泥巖地層井壁穩(wěn)定具有重要意義[3]。采用X射線衍射分析了鷹1井柯坪塔格組和桑塔木組泥巖的礦物組成，結(jié)果見表1。由表1可知，該井深部泥巖中的石英、方解石等硬脆性礦物平均含量高達(dá)65.47%，黏土礦物平均含量為33.73%，屬典型的硬脆性泥巖。其中，黏土礦物以伊利石為主，平均含量為49.58%，其次為蒙脫石、伊/蒙混層，平均含量為31.66%。該井深部泥巖中含量較高的黏土礦物與鉆井液接觸后易發(fā)生水化，從而改變了巖石內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，造成巖石強(qiáng)度降低，最終導(dǎo)致井眼失穩(wěn)。

1.1.2 微觀結(jié)構(gòu)特征分析

井壁穩(wěn)定性與地層的微觀結(jié)構(gòu)特征密切相關(guān)[4-6]。采用掃描電子顯微鏡觀察了鷹1井柯坪塔格組和桑塔木組泥巖地層的微觀結(jié)構(gòu)特征，結(jié)果見圖1。由圖1可以看出，該井柯坪塔格組和桑塔木組地層泥巖基質(zhì)微孔隙、微裂縫、層理等弱面極其發(fā)育，孔喉直徑主要分布在100 nm～5 μm，微裂縫、層理寬度為0.5～15.0 μm。這為鉆井液濾液侵入提供了天然通道，在液柱壓力、毛細(xì)管力等驅(qū)動(dòng)下，濾液沿微裂縫、層理優(yōu)先侵入泥巖內(nèi)部，發(fā)生水化作用，使巖石強(qiáng)度降低；而且，泥巖極易沿著微裂縫、層理等弱面發(fā)生剪切滑移，最終導(dǎo)致井眼失穩(wěn)[7-11]。

表1 鷹1井深部泥巖的礦物組成Table 1 Mineral composition of deep mudstone in Well Ying-1

圖1 鷹1井柯坪塔格組和桑塔木組泥巖掃描電鏡結(jié)果Fig.1 SEM results of mudstone in Kepingtage Formation and Sangtamu Formation in Well Ying-1

1.1.3 巖石理化性能分析

分析了鷹1井柯坪塔格組和桑塔木組地層泥巖樣品的理化性能，結(jié)果見表2。由表2可知，柯坪塔格組和桑塔木組泥巖巖樣在清水中的滾動(dòng)分散回收率大于70%，在清水中的線性膨脹率小于15%，屬于弱分散、弱膨脹泥巖；比表面積為50～70 m2/g，表明其膨脹性礦物含量不高，主要為非膨脹性礦物；總吸水量較低，但比親水量較大（9～11 mg/m2，與蒙脫石相當(dāng)）。強(qiáng)烈的水化膜短程斥力作用將改變頁巖內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)，易導(dǎo)致微裂縫尖端應(yīng)力集中，促使微裂縫擴(kuò)展貫通，最終出現(xiàn)井眼失穩(wěn)現(xiàn)象[12-17]。

表2 鷹1井柯坪塔格組和桑塔木組地層泥巖理化性能Table 2 Physical and chemical properties of mudstone in Kepingtage Formation and Sangtamu Formation of Well Ying-1

1.2 志留系裂縫性地層易漏失

順北油氣田志留系地層鉆進(jìn)過程中漏失嚴(yán)重，主要漏失地層為塔塔埃爾塔格組。據(jù)統(tǒng)計(jì)，該油氣田中部8口井在鉆進(jìn)志留系地層時(shí)，有7口井發(fā)生了井漏，累計(jì)漏失鉆井液近10 000 m3，損失鉆井時(shí)間達(dá)485 d。其中，1口井因此被迫移井位，2口井被迫改變井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。分析研究認(rèn)為，地層裂縫發(fā)育、漏失壓力低和裂縫啟動(dòng)壓力低是導(dǎo)致志留系地層漏失嚴(yán)重的主要原因。

1）地層裂縫發(fā)育導(dǎo)致多點(diǎn)漏失。志留系塔塔埃爾塔格組和柯坪塔格組地層為砂泥巖地層，埋深5 300.00～6 900.00 m。由于地質(zhì)構(gòu)造的擠壓和扭曲作用，志留系地層斷裂帶附近裂縫發(fā)育，存在大量張開和閉合裂縫，裂縫寬度為0.1～1.5 mm，易發(fā)生全井段隨機(jī)性多點(diǎn)漏失。

2）地層漏失壓力低。志留系地層漏失壓力當(dāng)量密度普遍較低（最低1.33 kg/L），其中，順北1井區(qū)、5井區(qū)北部和中部地層漏失壓力當(dāng)量密度分別為1.37～1.39，1.40和1.33～1.38 kg/L。統(tǒng)計(jì)已鉆井漏失情況發(fā)現(xiàn)，塔塔埃爾塔格組地層漏失概率大于柯坪塔格組地層，漏失井的漏速不等，漏速最小為2 m3/h，最大為井口失返。

3）裂縫啟動(dòng)壓力低，易張開。裂縫對(duì)鉆井液密度變化敏感，易開啟、擴(kuò)大，增大了堵漏難度，裂縫開啟壓力當(dāng)量密度僅為1.35～1.40 kg/L。例如，順北5-5H井志留系地層成像測(cè)井顯示縱向裂縫發(fā)育，縫寬6.93～19.24 mm，走向?yàn)楸睎|—南西向，為明顯的誘導(dǎo)裂縫，如圖2所示。

圖2 順北5-5H井志留系地層成像測(cè)井圖Fig.2 Imaging logging map of Silurian formation in Well SHB5-5H

1.3 破碎性地層易坍塌掉塊

受擠壓構(gòu)造影響，順北油氣田奧陶系地層破碎、膠結(jié)程度差，鉆井過程中井壁坍塌掉塊嚴(yán)重，遇阻、卡鉆等井下故障頻發(fā)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，該油氣田4口井鉆進(jìn)奧陶系破碎性地層時(shí)，因井壁坍塌掉塊嚴(yán)重共側(cè)鉆7次，單井損失時(shí)間達(dá)135 d，累計(jì)損失時(shí)間540 d。分析認(rèn)為，地層應(yīng)力集中及巖石膠結(jié)程度差是該破碎性地層易坍塌掉塊的主要原因。

1）應(yīng)力集中。由于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，超深海相碳酸鹽巖破碎性地層產(chǎn)生構(gòu)造應(yīng)力集中，且地應(yīng)力具有明顯的方向性，非均勻性強(qiáng)。最大水平主應(yīng)力與最小水平主應(yīng)力相差較大，地應(yīng)力分布不均，地層被鉆開后地應(yīng)力釋放，導(dǎo)致井眼失穩(wěn)[18]。

2）巖石膠結(jié)程度差、微裂縫發(fā)育。由鷹1井鷹山組地層礦物組成的X射線衍射分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其礦物成分主要為方解石、白云石（方解石含量最高為96.6%，白云石含量最高為99.8%），不含黏土礦物成分。由巖石薄片分析結(jié)果（見圖3）發(fā)現(xiàn)，巖石存在微裂縫，硅質(zhì)膠結(jié)以塊狀或團(tuán)塊狀充填裂縫，膠結(jié)程度差。因此，在鉆井過程中，水力楔劈作用、鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)和鉆具擾動(dòng)都會(huì)破壞巖石的弱膠結(jié)作用，裂縫逐漸擴(kuò)展直至巖石破壞，導(dǎo)致井壁發(fā)生坍塌掉塊。

圖3 鷹山組巖樣薄片分析結(jié)果Fig.3 Analysis results of rock sample slice of Yingshan formation

2 超深井段鉆井液關(guān)鍵技術(shù)

2.1 硬脆性泥巖井壁穩(wěn)定鉆井液技術(shù)

2.1.1 鉆井液防塌技術(shù)對(duì)策

基于順北鷹1井深部地層泥巖井壁失穩(wěn)機(jī)理分析，結(jié)合“多元協(xié)同”井壁穩(wěn)定基本理論，提出了硬脆性泥巖井壁穩(wěn)定鉆井液技術(shù)對(duì)策。

1）強(qiáng)化鉆井液黏土水化抑制性能。利用聚胺、氯化鉀等強(qiáng)抑制劑的協(xié)同作用抑制黏土的水化作用，減小水化膜短程斥力，保持泥巖的原始強(qiáng)度。

2）提高鉆井液的封堵性能。針對(duì)鷹1井深部地層泥巖微觀孔隙結(jié)構(gòu)特征，研制了抗高溫鑲嵌成膜防塌劑SMNA-1與微納米封堵劑SMNF-1，通過合理的粒度級(jí)配，使鉆井液在近井壁處形成一層致密封堵層，阻緩壓力傳遞及鉆井液濾液侵入。

3）合理控制鉆井液密度。在加強(qiáng)封固及阻緩孔隙壓力傳遞的前提下，適當(dāng)提高鉆井液密度，以提高鉆井液液柱壓力對(duì)井壁的力學(xué)支撐作用，保持井壁力學(xué)穩(wěn)定。

2.1.2 鉆井液構(gòu)建及性能評(píng)價(jià)

按照硬脆性泥巖地層井壁穩(wěn)定技術(shù)對(duì)策，構(gòu)建了SMHP-1強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液（簡(jiǎn)稱為SMHP-1鉆井液）：2.0%膨潤(rùn)土+0.2%Na2CO3+0.5%NaOH+0.5%～1.0%抗高溫降濾失劑SMPFL-H + 1.0%～2.0%抗高溫鑲嵌成膜防塌劑SMNA-1+1.0%超細(xì)碳酸鈣QS-2（粒度為1 500～2 000目）+ 0.5%～1.0%聚胺SMJA-1+3.0%～4.0%KCl。

2.1.2.1 黏土水化抑制性能

選取鷹1井志留系柯坪塔格組和奧陶系桑塔木組地層巖樣，采用滾動(dòng)分散回收試驗(yàn)和線性膨脹試驗(yàn)評(píng)價(jià)SMHP-1鉆井液的抑制性能，結(jié)果見圖4和圖5。

圖4 鷹1井深部泥巖滾動(dòng)分散回收率試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Experimental results of rolling dispersion recovery rate of deep mudstone in Well Ying-1

圖5 鷹1井深部泥巖線性膨脹率試驗(yàn)結(jié)果Fig.5 Test results of linear expansion rate of deep mudstone in Well Ying-1

由圖4可以看出，該井深部地層泥巖巖樣在清水中的滾動(dòng)分散回收率約為70%，而在SMHP-1鉆井液中的滾動(dòng)回收率＞94%，與在油基鉆井液中的滾動(dòng)回收率（約95%）接近，說明SMHP-1鉆井液具有優(yōu)異的抑制泥巖水化分散的性能。由圖5可以看出，泥巖巖樣在清水中的線性膨脹率約為15%，但其初始膨脹率較高，而在SMHP-1鉆井液和油基鉆井液中的線性膨脹率僅為3%左右，表明SMHP-1鉆井液具有良好的抑制泥巖水化膨脹的性能。

2.1.2.2 封堵性能

鷹1井深部地層泥巖微納米級(jí)孔隙發(fā)育，孔喉直徑主要分布在100 nm～5 μm，而常規(guī)高溫高壓濾紙孔徑較大（30～50 μm），難以評(píng)價(jià)鉆井液對(duì)該地層的封堵性能。為此，采用壓力傳遞試驗(yàn)評(píng)價(jià)了SMHP-1鉆井液對(duì)鷹1井深部地層泥巖的封堵性，結(jié)果見圖6。

圖6 鷹1井深部泥巖壓力傳遞試驗(yàn)結(jié)果Fig.6 Pressure transmission test results of deep mudstone in Well Ying-1

由圖6可知：4%NaCl水溶液的壓力傳遞速率很快，2.0 h后下游壓力基本與上游壓力持平，壓力穿透巖心；SMHP-1鉆井液可顯著降低泥巖的壓力傳遞速率，壓力穿透巖心時(shí)間為13.5 h；SMHP-1鉆井液中加入2%納米封堵劑SMNF-1后，其降低壓力傳遞速率的效果更明顯，24.0 h后下游壓力基本趨于穩(wěn)定，上下游壓差1.5 MPa，基本阻隔壓力傳遞作用，井壁穩(wěn)定性能突出。

2.2 志留系裂縫性地層隨鉆防漏技術(shù)

根據(jù)順北油氣田志留系地層漏失原因，采取了以防為主、隨鉆堵漏的鉆井液技術(shù)思路，即在保持合理鉆井液密度的前提下，向鉆井液中加入一定量的隨鉆堵漏材料，在近井壁附近形成致密封堵層，阻緩壓力傳遞和鉆井液濾液侵入，防止裂縫開啟及延伸，從而達(dá)到防漏的目的。

2.2.1 隨鉆堵漏劑配方的優(yōu)選

針對(duì)志留系地層裂縫尺寸，選用1 mm的裂縫盤作為裂縫評(píng)價(jià)介質(zhì)，根據(jù)孔喉“理想充填”及“屏蔽暫堵”理論[19-22]優(yōu)選了4種封堵材料及其合理的粒徑分布，按照表3的加量配比加入到SMHP-1鉆井液中，并分別測(cè)試其裂縫封堵性能，結(jié)果見圖7。由圖7可知，3#配方隨鉆堵漏劑的裂縫盤累計(jì)漏失量?jī)H為4.2 mL，隨鉆堵漏效果最佳。因此，確定3#配方為隨鉆堵漏劑最優(yōu)配方：2.0%剛性架橋及充填材料+1.5%彈性可變形封堵材料+1.0%惰性纖維材料+0.5%軟化封堵材料。進(jìn)入志留系地層前50.00 m，在鉆井液中一次性加足隨鉆堵漏劑，并定期向鉆井液中補(bǔ)充堵漏劑，維持隨鉆堵漏劑加量在5%以上。

表3 隨鉆堵漏劑中封堵材料的加量配比Table 3 Concentration ratio of plugging materials in lost circulation additive while drilling

圖7 不同配方隨鉆堵漏劑裂縫盤濾失量試驗(yàn)結(jié)果Fig.7 Test results of filtration rate for lost circulation additive with fractured disk by different formulas while drilling

2.2.2 防漏堵漏鉆井液維護(hù)處理措施

1）在滿足防塌前提下，采用密度1.34 kg/L的鉆井液揭開志留系地層，調(diào)整鉆井液流變性，保持較低的黏度和切力，降低循環(huán)壓耗的影響。

2）控制鉆井液高溫高壓濾失量小于10 mL，以保持濾餅質(zhì)量良好。

3）在滿足錄井要求的前提下，盡量不啟動(dòng)細(xì)目振動(dòng)篩，并簡(jiǎn)化鉆具組合，降低發(fā)生井下故障的概率。

4）適當(dāng)控制鉆速，每鉆進(jìn)2.00～3.00 m劃眼1次，防止堵漏材料在井壁上黏附過多而造成井下故障。

5）控制起下鉆速度，避免因激動(dòng)壓力過大而誘發(fā)井漏。長(zhǎng)時(shí)間靜止后，下鉆時(shí)應(yīng)采取分段循環(huán)措施，防止開泵壓力過大，憋漏地層。

2.3 奧陶系破碎性地層安全鉆進(jìn)技術(shù)

根據(jù)奧陶系破碎性地層井壁坍塌機(jī)理，制定了鉆井液防塌技術(shù)對(duì)策。

2.3.1 強(qiáng)化鉆井液封堵性能

針對(duì)鷹1井奧陶系鷹山組破碎性地層的主要特征，利用屏蔽封堵技術(shù)，優(yōu)選了彈性封堵顆粒、可填充變形封堵材料與微納米封堵防塌劑，復(fù)配為隨鉆封堵劑，配方為：1.0%彈性石墨+1.0%溫敏變形封堵劑SMSHIELD-2 + 0.5%納米封堵防塌劑SMNF-1。該隨鉆封堵劑可以封堵巖石原生微孔縫和次生微裂縫，提高地層完整性，降低巖石滲透率，阻緩鉆井液濾液侵入對(duì)膠結(jié)物的破壞。對(duì)比奧陶系鷹山組地層巖樣應(yīng)用該隨鉆封堵劑封堵前后的微觀形貌發(fā)現(xiàn)（見圖8），隨鉆封堵劑在破碎地層近井壁處形成一層“緊、密、實(shí)”的致密封堵層，巖心封堵端面較平整、光滑、密實(shí)，巖樣完整性顯著提高。另外，室內(nèi)試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，鷹山組地層巖樣的滲透率由由封堵前的平均40.70 mD降至封堵后的0.68 mD，下降了2個(gè)數(shù)量級(jí)，巖石更加致密。

圖8 鷹山組地層巖樣封堵前后掃描電鏡圖Fig.8 SEM photos of rock samples in Yingshan Formation before and after plugging

2.3.2 保持井眼清潔

1）不定期采用密度比井漿密度高0.2 kg/L、漏斗黏度大于100 s的多纖維重稠塞清洗井眼，采用多流態(tài)變化破壞巖屑床，提高鉆井液攜巖能力，保持井眼清潔，防止遇阻、卡鉆等井下故障的發(fā)生。

2）井壁出現(xiàn)掉塊后，采取低排量、低鉆壓鉆進(jìn)，對(duì)井底的掉塊進(jìn)行研磨破碎，然后采取大排量循環(huán)進(jìn)行清除。破碎不了的或者攜帶不出的掉塊，可適當(dāng)提高鉆井液黏度和切力，小排量循環(huán)將其平鋪在井底，避免掉塊堆積于環(huán)空而阻卡鉆具。

2.3.3 適當(dāng)提高鉆井液密度

在加強(qiáng)封固及阻緩孔隙壓力傳遞的前提下，鉆遇破碎性地層時(shí)，根據(jù)實(shí)際工況提高鉆井液密度，提高鉆井液對(duì)井壁的有效力學(xué)支撐作用，保持井壁力學(xué)穩(wěn)定。鷹1井四開井段在井深8 242.20 m處鉆遇奧陶系破碎帶地層，出現(xiàn)起下鉆遇阻及劃眼困難情況，隨后將鉆井液密度由1.35 kg/L逐漸提高至1.55 kg/L，起下鉆遇阻及劃眼困難情況有所好轉(zhuǎn)。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

鷹1井三開大段泥巖地層鉆進(jìn)過程中，SMHP-1鉆井液性能穩(wěn)定，泥巖鉆屑棱角分明，完整度高。在整個(gè)三開鉆進(jìn)及中完作業(yè)期間，井眼始終穩(wěn)定暢通，未發(fā)生井眼失穩(wěn)問題，平均井徑擴(kuò)大率僅6%，三開鉆井周期縮短36.9%，鉆井效率超鄰井15%以上，創(chuàng)φ311.1 mm鉆頭鉆深7 616.00 m和φ250.8 mm +φ244.5 mm套管下深7 614.62 mm 2項(xiàng)國內(nèi)石油工程新紀(jì)錄。

鷹1井志留系地層鉆進(jìn)過程中，定期向鉆井液中加入隨鉆堵漏劑，維持隨鉆堵漏劑加量在5%以上，確保在近井壁處形成致密封堵層，阻緩壓力傳遞和濾液侵入，整個(gè)三開鉆進(jìn)及中完作業(yè)期間未發(fā)生漏失，而順北5-6井、順北5-8井和順北5-10井等鄰井在鉆進(jìn)志留系地層時(shí)多次發(fā)生嚴(yán)重漏失。

鷹1井奧陶系鷹山組破碎性地層鉆進(jìn)過程中，定期向鉆井液中補(bǔ)充隨鉆封堵劑，在近井壁處形成了一層“緊、密、實(shí)”的致密封堵層，封堵了巖石原生微孔縫和次生微裂縫，提高了地層的完整性。同時(shí)，不定期采用密度比井漿密度高0.2 kg/L、漏斗黏度大于100 s的多纖維重稠塞清洗井眼，以保持井眼清潔。該井在鉆進(jìn)破碎性地層期間未出現(xiàn)井壁失穩(wěn)現(xiàn)象，安全鉆至井深8 588.00 m完鉆，創(chuàng)亞洲陸上井深最深紀(jì)錄。

4 結(jié)論與建議

1）順北油氣田志留系柯坪塔格組、奧陶系桑塔木組等泥巖地層，微裂縫、層理等弱面發(fā)育，水化分散、水化導(dǎo)致的應(yīng)力集中和裂縫擴(kuò)展是發(fā)生井眼失穩(wěn)的主要機(jī)理；志留系裂縫性地層裂縫啟動(dòng)壓力低是發(fā)生井漏的主要原因；奧陶系破碎性地層應(yīng)力集中、膠結(jié)程度差，坍塌掉塊是造成鉆進(jìn)遇阻、卡鉆的主要原因。

2）根據(jù)鷹1井深部地層泥巖井壁失穩(wěn)機(jī)理，應(yīng)用“多元協(xié)同”井壁穩(wěn)定基本理論，研制了高效堵漏劑及封堵劑，并采用顆粒級(jí)配原理，構(gòu)建了SMHP-1強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液。

3）鷹1井超深井段應(yīng)用SMHP-1強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液鉆進(jìn)時(shí)，未發(fā)生井眼失穩(wěn)、坍塌掉塊、井漏等井下故障，初步形成了以硬脆性泥巖井壁穩(wěn)定鉆井液技術(shù)、志留系裂縫性地層隨鉆防漏技術(shù)和奧陶系破碎性地層安全鉆進(jìn)技術(shù)為核心的超深井鉆井液關(guān)鍵技術(shù)。

4）鷹1井的應(yīng)用效果表明，SMHP-1強(qiáng)抑制強(qiáng)封堵鉆井液能夠能解決深部地層大段泥巖及破碎性地層的井眼失穩(wěn)及漏失難題，建議進(jìn)一步深化志留系裂縫性地層漏失機(jī)理、破碎性地層井眼失穩(wěn)機(jī)理等理論研究，以進(jìn)一步優(yōu)化該鉆井液性能，更好地滿足深井超深井高效鉆進(jìn)的需求。