卢　平　史万飞　晏林丽　　武海燕（西部钻探工程有限公司国际钻井公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

青西白垩系钻井液防硬卡技术

卢平史万飞晏林丽武海燕
（西部钻探工程有限公司国际钻井公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

摘要：玉门探区勘探领域广泛、油藏类型齐全，在地质和工程方面存在很多世界级难题，玉门油田青西地区第三系粘土矿物伊利石含量高，泥岩易水化膨胀剥落，白垩系地层易形成硬脆性泥岩剥落坍塌，选用阳离子钻井液体系，目的是防止白垩系硬卡，使全井平均井径扩大率达标。

关键词：阳离子钻井液；硬卡；防塌；欠平衡

1　资料调研

1.1数据统计

2014年之前青西区块部分完成井复杂事故统计显示，发生在白垩系地层复杂事故多为恶性卡钻事故，严重影响钻井速度，同时经济损失巨大。

1.2青西地层岩性分析

由地层矿物分析可知：该区第三系与白垩系地层交界面含有31%方解石，在受到应力变化时极易发生崩落；其次含有40%~50%的伊蒙混层，在钻井液滤液影响下极易产生较高的膨胀压力，引起地层垮塌。

2　研究内容

2.1密度控制

玉门油田青西区块地层压力在不同的层系中有不同的表现形式。从地层压力的分布形式看来，青西区块在E3b、E2l、K1z交界面地层压力较高，需一定的密度平衡地层压力。通过对坍塌周期的研究发现，较大的泥浆密度有利于井眼的稳定，泥浆密度越大，坍塌周期越长，井眼越稳定；从已钻井的密度控制可以看出，随着井深增加，逐步提高密度，当井深3300m以后，密度提至1.35mg/cm3以上，3800m后将密度提至1.40g/cm3，井下处于安全状态。2014年，青西区块钻井液密度4100m前控制在1.06~1.4g/cm3，4100m~4900m控制在1.2g/cm3。

2.2坂含对切力动塑比的影响

室内将坂含对阳离子钻井液切力及动塑比的影响进行了研究，随着坂含的升高，切力值和动塑比值随之上升，钻井液结构增强，携岩能力增强。

2.3改进阳离子钻井液体系维护方法

阳离子钻井液的性能稳定，维护周期长，流动性、触变性好，流动阻力小，抗盐能力强。高温条件下，阳离子钻井液会出现高温减稠现象，在原有阳离子聚合物钻井液体系维护方式上进行小范围内改进，主要是进入白垩系地层后提高CHM胶液浓度至1.75%~2.25%，同时减少NW-1及CaO加量，保持坂土含量。随着CHM胶液浓度增加，切力值不断上升，悬浮能力不断增强。

2014年青西区块改进阳离子钻井液维护方法后，不断提高CHM胶液浓度，同时控制NW-1及生石灰加量，目的是提高钻井液中坂土含量，提高泥浆结构，提高携带能力，进入白垩系至完井，一直按照以上维护方法，动塑比抑制保持在0.4~0.6之间，能够有效提高携带能力。

2.4欠平衡地层封堵携带研究

室内在阳离子钻井液体系中引入了防塌剂WGF-1，结合磺化沥青等其他封堵材料进行协同封堵。WGF-1通过对微裂镶嵌，对井壁起支撑作用，防止掉块发生硬卡。通过中压失水和高温高压失水实验证明，防塌剂对泥饼有填充作用（见表1）。随着防塌剂WGF-1加入钻井液的动切力和终切有明显上升。根据现场欠平衡钻井液的要求，加量保持在0.5%~0.6%有利于钻井液保持较好流动性和悬浮携砂能力（如图1所示）。

表1 防塌剂WGF-1的封堵效果

3　现场应用

2014年该技术应用四口井，从四口井性能看，基本上无大的变动，尤其是在进入白垩系地层后，都是按照基本上同一种维护方法，逐步提升坂含，控制NW-1与生石灰加量，在下步地层钻进期间，主要是将泥浆全部分散，主要使用磺化类产品，目的是提高泥浆封堵携带能力，基本上属于一种性能维护方法，井下安全无事故。这成绩取得主要取决于2014年度在青西区块钻井液维护方法的改变，是维护处理上思路的改变，能够做到泥浆性能稳定，粘切值高，携带封堵能力突出，坚持打封堵液对白垩系易塌井段封堵，井下安全无复杂事故，顺利完井。

4　结论与建议

图1 钻井液动切力与WGF-1加量的关系

4.1较高的泥浆密度有利于井眼的稳定，随泥浆密度增高，坍塌周期延长，井眼越稳定。

4.2坂含的提高能明显提高钻井液的携岩能力，对封堵造壁也有一定的作用。

4.3防塌剂WGF-1加入钻井液后，动切力和终切有明显上升，加量保持在0.5%~0.6%，有利于钻井液保持较好流动性和悬浮携砂能力。

参考文献

[1]张录远，张宝峰，程启凡，等，改进阳离子钻井液在酒东油田的应用[J].西部探矿工程，2012，24（09）：123-124.

[2]艾贵成，牛春，李菁，等.高密度低黏度阳离子钻井液技术的研究与应用[J].钻井液与完井液，2007，24（06）.

中图分类号：TE246

文献标识码：A