周代生， 李茜， 苏强

（西南油气田公司工程技术研究院，成都610017）

0 引言

双鱼石-河湾场构造带位于四川盆地川西北部地区，大地构造位置隶属上扬子克拉通北缘龙门山山前褶皱带，为川北典型低缓构造，其地面构造较为简单，总体为呈北高南低的单斜，断层不发育。钻探目的是了解田坝里潜伏构造泥盆系、二、三叠系储层及以上层系含油气性。双鱼石区块自上而下钻至的地层为：白垩系（剑门关组），侏罗系（蓬莱镇组、遂宁组、沙溪庙组、自流井组），三叠系（须家河组、雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组），二叠系（长兴组、吴家坪组、茅口组、栖霞组、梁山组），石岩系和泥盆系（观雾山组、金宝石组）。

双鱼石区块目的层埋藏深，纵向存在多套压力系统，局部异常高压，井漏频繁，经过前期实钻及承压堵漏技术，井身结构为五开五完。一开：φ660.4 mm×100 m+φ508.0 mm导管，剑门关组，封隔地表窜漏及垮塌层。采用高黏度和高切力膨润土浆，防止地表窜漏、井塌、提高大尺寸井眼净化效果。二开：φ444.5 mm×500 m+φ365.1 mm表层套管，蓬莱镇组，封隔地表窜漏及垮塌层、可能的水层。采用空气钻，提高机械钻速。三开：φ333.4 mm×3 700 m+φ273.1 mm技术套管，须家河组，封隔油气层、垮塌层、低承压能力井段。通过对空气钻可钻性分析[1-8]， 确定了空气钻层位及深度（沙溪庙上部以上地层2 600 mm左右），上部大尺寸井眼提速技术为“空气钻”；通过对难钻地层可钻性、研磨性分析，优选钻头，形成了“高效PDC钻头+长寿命螺杆+优质钻井液”提速技术。采用空气钻钻至沙溪庙组上部（沙二段底）转化为KCl-有机盐聚合物钻井液，提高大尺寸井眼机械钻速，防止井塌，确保井下安全钻进，有助于提高机械钻速。

该井四开：φ241.3 mm×7 300 m+（φ193.7 mm+φ177.8 mm）油层套管，栖霞组顶，封隔膏岩层、高压地层、易漏地层。采用钾聚磺钻井液，提高钻井液的抗石膏污染能力、抗高温能力和高密度钻井液流变性控制能力。五开：φ149.2 mm×7 500 m+φ127.0 mm尾管悬挂， 志留系顶， 储层专打。继续采用钾聚磺钻井液，增强钻井液抗高温能力和保护储层能力， 备用一层φ190.5 mm井眼应对复杂。

1 KCl-有机盐聚合物钻井液性能

KCl-有机盐聚合物钻井液具有抑制能力强、防塌效果好，性能稳定周期长，有利于提高机械钻速等优点；在须家河组以上强水敏、强分散性泥页岩地层，抑制钻屑的水化分散，防止污染钻井液，有利于钻井液性能控制，抑制岩石组分水化分散膨胀，防止井壁垮塌，抑制岩屑的水化分散，减少钻井液中劣质钻屑含量、减少钻井液中微米、亚微米粒子，有助于提高机械钻速。KCl-有机盐聚合物钻井液配方如下。

2.0 %膨润土浆+0.2%KPAM+1.0%抗温降滤失剂Redul+1.0%PAC-LV+4.0%封堵防塌剂NRH+3.0%防卡润滑剂FK-10+7.0%KCl+10.0%有机盐Weigh2+重晶石

1.1 基本性能

KCl-有机盐聚合物钻井液性能见表1。

表1 KCl-有机盐聚合物基本性能

1.2 抑制性能

在室内进行的泥页岩岩屑（粒径为2.0～3.2 mm）滚动回收率（80 ℃、16 h）实验测得；岩屑在清水、KCl-聚合物钻井液（配方如下）、有机盐聚合物钻井液（配方如下）和KCl-有机盐聚合物钻井液中的滚动回收率分别为27.5%、86.0%、90.0%和91.2%。

KCl-聚合物钻井液 3.0%膨润土浆+0.2%KPAM+1.0%抗温降滤失剂CPF+1.0%PAC-LV+4.0%封堵防塌剂NRH+3.0%防卡润滑剂FK-10+7.0%KCl+0.5%石灰+重晶石

有机盐聚合物钻井液 2.0%膨润土浆+0.2%KPAM+1.0%抗温降滤失剂REDUL+1.0%PACLV+4.0%封堵防塌剂NRH+3.0%防卡润滑剂FK-10+15.0%有机盐Weigh2+重晶石

室内在80 ℃、3.5 MPa、8 h条件下进行了黏土线性膨胀率实验，测得清水、KCl-聚合物、有机盐聚合物和KCl-有机盐聚合物的黏土线性膨胀率分别为23.0%、16.5%、12.5%和11.0%。

室内分别在KCl-聚合物、有机盐聚合物、KCl-有机盐聚合物钻井液中加入5%膨润土粉进行抑制黏土分散能力评价实验，其结果见表2。

表2 不同钻井液抗黏土污染能力评价结果

由上述评价结果可知，KCl-有机盐聚合物钻井液具有强抑制性，滚动回收率高，黏土线性膨胀率低，5%膨润土粉污染性能变化小、稳定。

2 现场应用及效果

双鱼石区块上部三开φ333.4 mm大尺寸井眼为提速，采用“空气钻”钻至沙溪庙上部（沙二段底），之后转化为KCl-有机盐聚合物钻井液，钻至须家河上部（须四～须三井段）中途完钻固井。气转液方案：正注高黏（80～100 s）、防塌、防漏前置液50 m3+密度为1.20 g/cm3的KCl-有机盐聚合物钻井液200 m3，下钻到底，循环观察，无漏失，正注高密度2.20 g/cm3的钻井液循环举砂，循环处理钻井液提密度至设计范围内。

实钻过程中，“空气钻”钻至设计井深转为钻井液，按气转液方案替入钻井液后井下正常，通井顺利，未出现大的掉块现象，井壁稳定，井眼规则，中完电测“空气钻”井段井径数据见表3。

表3 空气钻井段电测井径数据

实钻过程中，根据钻井日进尺情况，补充钻井液维护处理剂，保证钻井液中抑制剂、封堵防塌剂、降滤失剂、润滑剂等的有效含量，实现“细水长流”维护，减少性能波动，确保性能稳定。现场实钻钻井液性能见表4。

表4 现场实钻钻井液性能

实钻过程中，从沙溪庙组下部（沙二段底）钻进至须家河组上部（须四～须三段）中途完钻，返出的钻屑清洁、棱角分明、均匀，无掉块，钻进、起下钻无阻卡、畅通，电测顺利，一次完成，井壁稳定且井径规则。电测井径数据见表5。

实钻过程中，KCl-有机盐聚合物钻井液表现出强抑制性，低黏度和低切力，流变性能波动小、稳定，防止了泥页岩钻屑的水化分散，减少钻屑在钻头上的吸附，未发生过一次PDC钻头泥包，同时也减少了钻井液中微米、亚微米粒子，有助于提高机械钻速。各井平均机械钻速见表6。

表6 实钻各井平均机械钻速表

3 结论及建议

1.KCl-有机盐聚合物钻井液是以KCl、有机盐Weigh2协同作用，提高钻井液抑制性，配合封堵防塌剂提高钻井液滤失造壁性能，使该体系具有抑制能力强、封堵防塌效果好、流变性能优良、波动小、低黏度和低切力、易调控、现场维护处理简单等优点，有利于井下安全钻井。

2.双探3井、双探7井、双探8井的现场应用表明，KCl-有机盐聚合物钻井液有效防止了“空气钻”后干燥井壁“吸水”引起的井塌，该体系具有抑制能力强、封堵防塌效果好，有利于井壁稳定，减少气转液后井下复杂情况的发生。

3.双探3井、双探7井、双探8井的现场应用表明，采用KCl-有机盐聚合物钻井液顺利地钻过沙溪庙组下部（沙一段）、凉高山组、自流井组及须家河组的强水敏、强分散性泥页岩易垮塌地层，井眼畅通，井壁稳定，井径规则，钻进、起下钻、电测无阻卡、顺利，有助于井下安全和提速，满足工程、地质录井需要。

4.在“高效PDC+螺杆”提速方式下钻井液性能也尤其重要，KCl-有机盐聚合物钻井液的强抑制性、低黏度和低切力，可提高钻头水马力，减少钻屑在钻头上的吸附，防止钻头泥包，同时也减少钻井液中微米、亚微米粒子，有助于提高机械钻速。

5.双鱼石区块沙一段～须家河组井段，易井塌，且井塌压力系数较高，并含浅层气，提高钻井液密度时易发生井漏，因此在提密度之前需做好防漏、堵漏技术措施。

参 考 文 献

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