石水健，叶礼圆，赵世贵，秦波波

(1.中石化华东石油工程有限公司江苏钻井公司，江苏 扬州 225000；2.荆州市学成实业有限公司，湖北 荆州 434000)

在焦页211平台的勘探开发中，由于龙马溪组龙一段1-2号小层的硬脆性泥页岩微裂缝发育、坍塌应力较大，经常出现井壁坍塌等井下复杂情况。经分析认为：油基钻井液已从根本上解决了泥页岩的水化问题，之所以出现井壁失稳问题，极可能是油基钻井液的封堵能力不足，不能很好地控制泥页岩的压力传递，因此需加强油基钻井液的封堵性能。强化粒径配比，适应页岩中不同的孔隙裂缝[1-10]。

1 双亲堵漏剂和微纳米封堵剂实验评价

1.1 双亲堵漏剂和微纳米封堵剂粒径分析

由于龙马溪组硬脆性泥页岩微裂缝发育，而且微裂缝的实际尺寸难以确定，所以采用相对宽的尺寸分布原则来选取封堵材料，见图1双亲堵漏剂和图2微纳米封堵剂。

图1 双亲堵漏剂粒径分布

图2 微纳米封堵剂粒径分布

双亲堵漏剂粒径分布主要在100～300μm且具有纤维状结构，是微裂缝的理想封堵材料；微纳米封堵剂粒径分布主要在3～30μm，对微裂缝起填充作用。

1.2 双亲堵漏剂和微纳米封堵剂室内实验评价

基础浆：320ml柴油+3%主乳化剂+1.0%辅乳化剂+1%有机土+1%增粘剂+3%CaO+3%降滤失剂+80mL CaCL2(30%)+373g重晶石(密度1.50g/cm3)。

在基础浆中加入不同种类和加量的封堵剂，120℃×16热滚小时检测性能，见表1。

表1 双亲堵漏剂和微纳米封堵剂室内实验评价

双亲堵漏剂和微纳米封堵剂对油基钻井液的稳定性影响比较小，在双亲堵漏剂加量为1%和微纳米封堵剂加量为0.5%时可以看出其对高温高压滤失量有明明显的降低呢。

2 强封堵油基钻井液体系在焦页211-4HF井的应用

2.1 油基钻井液开钻方案及性能

考虑老浆重复利用多口井，低密度固相较多，而该井水平段较长，所以制定配制新浆开钻，后期补充老浆，有利于控制钻井液的性能，满足长水平施工对钻井液性能的要求。开钻前在循环罐内配置密度1.30g/cm3的油基钻井液200m3(油水比80/20)。性能见表2。

新浆：0#柴油+主乳化剂3%+辅助乳化剂1.5%+有机土1%+增粘剂0.5%+油基降滤失剂3%+氧化钙3%+氯化钙盐水(30%)+重晶石。

表2 新浆及老化后的钻井液性能

从表2可得知，现场配置的油基钻井液满足设计要求。替浆过程先泵入5m3氯化钙盐水(30%)作为替浆的隔离液，可以提高顶替效率，同时减少水基钻井液对油基钻井液的影响。

二开钻进过程中(2661～3500m)油基钻井液性能稳定，根据井下消耗情况间断补充老浆，各性能见表3。同时钻时较快，井下无复杂情况。

表3 油基钻井液性能

2.2 井下复杂情况

二开钻至井深3589.36m后，上提钻具至井深3562.26m,突然挂卡蹩泵，经过处理顺利解决复杂情况，后续钻进过程中在此井段(3500～4100m，尤其在龙一段1.2号小层)多次遇到复杂见表4。

表4 复杂情况

2.3 油基钻井液封堵技术

认真分析地质导向数据，钻进过程中规避风险。有针对性的对油基钻井液做出调整。

(1)在不漏的前提下适当提高钻井液密度，保证钻井液的液柱压力能平衡井壁的坍塌压力。

(2)提高钻井液粘度，保证钻井液的携屑能力，同时配置稠浆或重稠浆清扫井底沉沙掉块做好井眼清洁工作。

(3)提高钻井液的油水，油水比由原来的80/20提高至85/15-90/10之间。确保油基钻井液的体系稳定。

(4)强化油基钻井液封堵能力，减少滤液对页岩的侵入，降低易破碎地层(龙一段①②层)坍塌压力，本井从3900m至完钻加入双亲堵漏剂和微纳米封堵剂，极大提高了油基钻井液的封堵能力。

经过对钻井液性能的调整后见表5，钻进过程中比较顺利，处理复杂更为高效，较之前处理复杂所用时间更少，划眼过程更为顺利，通过振动筛能明显看到掉块返出，井眼更加顺畅。

表5 钻井液性能

钻井液的处理过程变化对于井下也有所直观反映，后续钻进过程中，从观察振动筛返砂情况就知道，从大掉块返出到小掉块返出再到零星掉块返出，最后正常返砂。特别是在4500m后加大了双亲堵漏剂和微纳米封堵剂的使用，增强钻井液的封堵能力，见表6井径变化情况。

表6 平均井径扩大率

3 推广应用

在总结焦页211-4HF井水平段的施工技术措施中，在油基钻井液引入双亲堵漏剂和微纳米封堵剂作为水平段封堵页岩的强封堵材料是成功的。在应用于胜页3HF井、丁页6-1HF井和焦页209-S1HF井中取得良好的效果，井壁稳定，油基钻井液消耗在可控范围内，见表7。

表7 各井使用效果

4 总结

(1)为保证油基钻井液性能稳定，在替浆过程中引入隔离液，减少水基钻井液对其的污染，保证二开油基钻井液性能。

(2)钻进过程中应保证钻井液的强封堵、低失水，确保井壁稳定和井下安全。

(3)在掉块严重井段应提高钻井液粘度，保证钻井液的携屑能力，同时配置稠浆或重稠浆清扫井底沉沙掉块做好井眼清洁工作。

(4)双亲堵漏剂和微纳米封堵剂复配使用，能很好的解决该井井壁稳定问题，可以在该区块进一步实验推广使用。