殷衍龍 高峰 周欣

摘要：基礎(chǔ)資料：構(gòu)造位置：位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷瑪湖凹陷瑪湖23井南二疊系上烏爾禾組二段巖性圈閉。地理位置：位于新疆維吾爾自治區(qū)克拉瑪依市境內(nèi)，距瑪湖20井東偏北7.37km，瑪湖17井東偏南6.36km，瑪湖23井南偏東4.89km。井口坐標(biāo)：縱（X）：5，046，428.00m 橫（Y）：15，383，150.00m設(shè)計井深：4700m。地面海拔：269.33m。井別：預(yù)探井。井型：直井。鉆井目的：探索瑪湖凹陷白堿灘扇東翼低勘探區(qū)二疊系上烏爾禾組含油氣性。目的層位：主探二疊系上烏爾禾組（Pw），兼探二疊系下烏爾禾組（Pw）、三疊系百口泉組（Tb）、克拉瑪依組（Tk）、白堿灘組（Tb）、侏羅系（J）。完鉆層位：二疊系下烏爾禾組（Pw）;完鉆原則：鉆穿二疊系上烏爾禾組（Pw）后，鉆揭下烏爾禾組（Pw）100m，井底無油氣顯示，留足口袋即可完鉆。若有油氣顯示，則鉆穿顯示段，留足口袋完鉆。完井方法：固井射孔完井。

關(guān)鍵詞：鉆井液;研究;應(yīng)用

一、復(fù)雜事故原因分析

根據(jù)該地區(qū)巖性特征、鉆井過程中出現(xiàn)的事故、復(fù)雜情況分析，造成該地區(qū)的鉆井復(fù)雜的原因較多，其主要因素為：地層因素：八道灣中下部煤層發(fā)育，多套煤層集中發(fā)育極易垮塌，扶正器通過煤層時造成卡鉆。八道灣組發(fā)育巨厚砂、礫巖及多套煤層，承壓能力低，極易發(fā)生井漏?？死斠澜M底部砂巖承壓能力低，易發(fā)生漏失。目的層為裂縫性儲層，地層壓力變化大，易發(fā)生氣侵，壓井過程易發(fā)生漏失。工程措施：下鉆或下套管前鉆井液靜止時間長，下鉆速度過快或開泵過猛極易導(dǎo)致井漏。扶正器或鉆頭通過煤層時操作不當(dāng)，猛剎猛放或洗井時間過長導(dǎo)致煤層垮塌卡鉆或井漏。鉆井液因素：前期形成泥餅質(zhì)量不致密堅韌，通井過程泥餅遭受破壞，導(dǎo)致承壓能力下降。由于部分砂巖段和煤層膠結(jié)性差，鉆井液不能實現(xiàn)有效封堵護(hù)壁，造成鉆井液濾液大量滲入微裂隙，引起滲漏或地層垮塌。該地區(qū)鉆進(jìn)目的層過程中平衡地層壓力所需的鉆井液密度不易確定，僅能依據(jù)復(fù)雜出現(xiàn)后具體情況進(jìn)行鉆井液密度和性能調(diào)整，造成鉆揭地層初期負(fù)壓鉆進(jìn)而造成氣侵。

二、鉆井液施工技術(shù)難點(diǎn)

地表膠結(jié)疏松，易竄槽、垮塌;白堊系泥巖水敏性強(qiáng)，砂巖膠結(jié)性差，易水化膨脹、垮塌;侏羅系、三疊系存在井漏風(fēng)險，二疊系及三疊系存在鉆遇異常高壓風(fēng)險。八道灣組厚砂層承壓能力低、底部多套煤層，承壓能力低，易發(fā)生漏失;百口泉組褐色、灰色泥巖易垮塌形成“糖葫蘆”井眼易發(fā)生阻卡及電測遇阻;能鉆遇裂縫性儲層，易發(fā)生油氣侵甚至溢流，壓井時易發(fā)生井漏。

三、分段鉆井液技術(shù)措施

3.1一開段（0～500m）鉆井液技術(shù)措施：按設(shè)計要求配制坂土漿，充分預(yù)水化24h后，再加入CMC（中）充分溶解、攪拌均勻，粘度達(dá)到80秒以上方可開鉆。表層鉆進(jìn)中應(yīng)適當(dāng)控制鉆井液的坂含和粘切，注意防漏、防竄。CMC（中）膠液為主，并以細(xì)水長流的方式加入。鉆完表層后，合理調(diào)整鉆井液性能，適當(dāng)增加粘度，提高懸浮性，以利于表層安全、順利下入。保證固控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，合理使用好固控設(shè)備。

3.2二開段（500～4100）鉆井液技術(shù)措施：將一開鉆井液用清水和膠液沖稀至坂含40g/l左右，按設(shè)計配方加入各種處理劑，調(diào)整性能至要求范圍后二開。根據(jù)地質(zhì)設(shè)計提供地層壓力系數(shù)并結(jié)合鄰井資料，本井段鉆井液密度設(shè)計為1.15g/cm～1.45g/cm?？紤]鄰井瑪湖013井Ktg（井深543m）當(dāng)量破裂壓力密度1.44?g/cm（已破），當(dāng)鉆井液密度超過1.44g/cm時注意做好上部地層防漏工作?，F(xiàn)場施工中應(yīng)根據(jù)實際情況合理調(diào)整鉆井液密度，在保證井下安全的前提下，應(yīng)盡可能使用設(shè)計密度的較低值，以預(yù)防井漏并有利于保護(hù)油氣層。當(dāng)發(fā)現(xiàn)實際與設(shè)計不相符合時，按設(shè)計審批程序，經(jīng)批準(zhǔn)后實施。若遇緊急情況（溢流、井涌或井噴），鉆井隊可先處理，再及時上報。加強(qiáng)鉆井液的包被抑制和封堵作用，提高鉆井液的抑制和防塌能力，做好井壁穩(wěn)定工作。根據(jù)井下實際情況和鉆井液性能，將所需加入的處理劑按比例配成膠液以細(xì)水長流的方式補(bǔ)充維護(hù)鉆井液，避免鉆井液性能波動過大。以PMHA-2（FA367、MAN104、JB66）/AHB和KCl加強(qiáng)包被抑制;以JT888（SP-8、MAN101、HJ-3）/AP220、復(fù)配銨鹽控制鉆井液濾失量;以HY-2（HLQ-2）調(diào)整流變性;以陽離子乳化瀝青、天然瀝青粉（RF-9、白瀝青）低熒光潤滑劑改善泥餅質(zhì)量，提高潤滑性;以隨鉆堵漏劑提高防漏能力。通過K、Ca的復(fù)配使用以強(qiáng)化對井壁和鉆屑的抑制作用。鉆進(jìn)中K濃度控制在大于25000mg/l，Ca濃度控制在300～600mg/l之間。CaO的補(bǔ)充采取逐步增多的方式，初次加入量控制在0.2%以內(nèi)，最大加量不超過0.5%。保證四級固控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，鉆進(jìn)中要求振動篩（篩布使用80目以上）開動率100%，除砂器、除泥器運(yùn)轉(zhuǎn)時率80%以上，離心機(jī)有效開動率應(yīng)滿足鉆井液相關(guān)的性能要求，以“凈化”?！皟?yōu)化”。井場按設(shè)計儲備足夠的堵漏材料、加重料，施工井隊?wèi)?yīng)根據(jù)鉆井實際情況制定合理詳細(xì)的防漏、防噴措施。

3.3三開段（4100～4700m）鉆井液技術(shù)措施：開動固控設(shè)備清除二開鉆井液中的無用固相，按設(shè)計配方加入各種處理劑，調(diào)整性能至要求范圍后三開。根據(jù)地質(zhì)提供地層壓力系數(shù)以及結(jié)合鄰井資料，本井段鉆井完井液密度設(shè)計為1.35～1.75g/cm。在保證井下安全的前提下，盡可能使用設(shè)計密度的較低值，預(yù)防發(fā)生井漏和井噴，并有利于油氣層發(fā)現(xiàn)與評價。當(dāng)發(fā)現(xiàn)實際與設(shè)計不相符合時，按設(shè)計審批程序，經(jīng)批準(zhǔn)后實施。但若遇緊急情況（溢流、井涌或井噴），鉆井隊可先處理，再及時上報。入井的處理劑使用前應(yīng)通知地質(zhì)錄井人員，對氣測有影響的處理劑，補(bǔ)充時應(yīng)停鉆循環(huán)，直到氣測顯示穩(wěn)定后再恢復(fù)鉆進(jìn)。鉆進(jìn)中K濃度控制在大于25000mg/l，Ca濃度控制在300～600mg/l之間。保證四級固控設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好，鉆進(jìn)中要求振動篩（篩布使用80目以上）開動率100%，除砂器、除泥器運(yùn)轉(zhuǎn)時率80%以上，離心機(jī)有效開動率應(yīng)滿足鉆井液相關(guān)的性能要求，以“凈化”保“優(yōu)化”。井場按設(shè)計儲備足夠的堵漏材料、加重料，施工井隊?wèi)?yīng)根據(jù)鉆井實際情況制定合理詳細(xì)的防漏、防噴措施。

四、鉆井液性能的測量要求

鉆井液性能的檢測按照中國石油天然氣集團(tuán)公司發(fā)布的《鉆井液技術(shù)規(guī)范》第三章第七節(jié)規(guī)定執(zhí)行。化驗室對本井每月最少一次取樣監(jiān)測鉆井液性能。正常鉆進(jìn)時，1～2h檢測一次鉆井液密度和漏斗粘度，4～8h檢測一次API濾失量和泥餅厚度，每12h檢測一次鉆井液全套常規(guī)性能;每24h檢測一次鉆井液濾液氯離子和鉀離子濃度。特殊情況下，應(yīng)根據(jù)需要加密檢測鉆開油、氣、水層，應(yīng)嚴(yán)格按照井控相關(guān)規(guī)定，加密測量鉆井液密度，監(jiān)測油、氣、水后效。根據(jù)準(zhǔn)噶爾盆地井漏特征及近幾年鉆井實踐中防漏、堵漏、提高地層承壓能力所采取的措施、積累的經(jīng)驗和取得的效果，總結(jié)了一些防漏、堵漏及提高地層承壓能力的經(jīng)驗措施，供現(xiàn)場參考。在鉆井液中加入隨鉆堵漏劑（2%～3%），屏蔽暫堵膠凝劑（如1%ZL或0.5% APSORB-1、ZND）等，提高鉆井液的防滲漏性，對地層的微孔、裂縫進(jìn)行先期封堵。根據(jù)隨鉆堵漏的經(jīng)驗，在鉆井液中隨鉆加入締合型變形活塞凝膠堵漏劑APSORB-1防漏效果明顯。

五、事故預(yù)防與處理

井塌的預(yù)防與處理：主要應(yīng)從三個方面，物理的、化學(xué)的和機(jī)械的因素方面進(jìn)行預(yù)防。根據(jù)振動篩上返出鉆屑情況，調(diào)整鉆井液密度，以沒有掉塊為宜，確保在井壁周圍形成的液柱壓力能夠平衡地層圍巖應(yīng)力，達(dá)到力學(xué)的平衡。保持4%瀝青、7%KCl和封堵類材料含量，控制鉆井液侵入量，改變鉆井液濾液性質(zhì)，滿足對泥巖的有效抑制和封堵。配合工程措施快速鉆井完井，鉆井液對易坍塌地層的浸泡時間越短越安全，同時控制鉆井液的濾失量≤5ml，泥餅要求致密柔韌。加料按循環(huán)周均勻加入，保持鉆井液性能的穩(wěn)定。提下鉆操作速度不超過0.2m/s，防止鉆具碰撞井壁或抽吸壓力造成井壁不穩(wěn)定。同時，禁止定點(diǎn)洗井，防止鉆井液沖刷井壁形成大肚子井眼。井塌的處理：處理井塌的重點(diǎn)，一是將坍塌物及時帶出地面，二是采取措施穩(wěn)定井壁。地面配制30～50m稠漿泵入井內(nèi)，清掃環(huán)空，觀察振動篩上返出物變化情況，間隔一個循環(huán)周再重復(fù)一次，驗證環(huán)空清潔效果，確保將坍塌物及時帶出地面，不在環(huán)空堆積造成憋泵或者卡鉆。進(jìn)一步保證鉆井液的防塌能力，保證井壁的穩(wěn)定性。加入4～5%瀝青、2%HY-2、2%QCX-1、1%WC-1，保證鉆井液的造壁、護(hù)壁能力;加入7%KCl以保證鉆井液濾液的礦化度和抑制能力;補(bǔ)充包被劑，確保包被劑含量達(dá)到設(shè)計上限。在井下安全條件允許的情況下，可以按一個循環(huán)周上提鉆井液密度0.02g/cm，以提高液柱壓力平衡地層坍塌壓力。

結(jié)束語

按要求儲備夠加重材料、堵漏材料，并及時補(bǔ)充。材料儲備在方便取用的位置，便于施工作業(yè)。發(fā)生井漏，按照項目部措施現(xiàn)場根據(jù)實際情況進(jìn)行堵漏作業(yè)。處理井漏期間，加強(qiáng)坐崗，觀察液面。若井口發(fā)生外溢，立即關(guān)井，并匯報項目部。發(fā)生井漏后，配制的堵漏泥漿與井漿的密度相差不超過0.02g/cm，防止密度過高加劇井漏程度，或密度過低造成井下壓力欠平衡?？焖俳M織堵漏施工，重新建立井筒內(nèi)壓力平衡，防止地層流體侵入。西北緣區(qū)塊，密度較高時，使用工廠重漿配漿，以節(jié)約施工時間。