付来福

（大庆钻探工程公司钻井一公司 黑龙江大庆 163411）

GL页岩油主要赋存在Q组一段和二段下部，主要发育5大类岩性：页岩、泥岩、粉砂岩、白云岩、介壳灰岩，其中页岩包括层状页岩和纹层状页岩。施工井的技套深度一般为1900-2300 m，上白垩系地层，水敏性强，钻屑聚结，吸附井壁，钻头起出后被泥饼包裹；上部起钻困难，抽吸力大，加剧了地层失稳的概率，起钻后不同程度出现跨塌情况。

1 施工难点

（1）技套施工层位岩性以泥岩为主，水敏性强，上部地层大段发育，岩性多为软泥岩，岩屑易互相吸附聚团堆集；返砂不充分时，岩屑集中易聚团，如不能及时带出井筒，随钻具旋转拍击夯实在井壁形成泥环。

（2）上部井壁形吸附钻屑后形成不规则井眼，影响钻井液返砂效果，岩屑堆集更加严重，形成恶性循环，起钻过程螺扶、钻头被软泥包裹，井壁吸附的钻屑形成假泥饼，起钻过程中，被强行刮掉或划掉，会导致出现井壁掉块的情况，引起井下复杂或降低机械钻速。

（3）定向时滑动钻进，工具接触面积大（308螺扶），摩阻大；浅层定向，钻屑易在井筒。

2 技术对策

2.1 钾盐共聚物钻井液的优化与措施

2.1.1 优化配方

在保障钻井液抑制剂含量的条件下，在上部地层优化钻井液降滤失材料的用量和种类，避免有降滤失材料影响钻井液粘切，采用1%铵盐、1%JS-1降虑失剂、1%SPNH降滤失剂。该抑制高聚物含量的配方，经过评价泥岩滚动回收率高达93.5%，钻井液抑制性完全满足现场施工要求。现场试验2口井钻井液性能见表1所示。

表1 现场试验2口井配浆性能及抑制性

降低S组施工的钻井液密度、土粉加量，有利于实现低粘低切，提高钻井液的冲刷能力；提高钻井液抑制性，提高大分子聚合物的加量，增强钻井液抑制性，优化钾盐共聚物的配方，开钻配浆时提高环保油+润滑剂的含量至5%以上，主要目的改变钻屑、井壁的表面性质，油相憎水，在钻屑吸附，降低钻屑的吸附概率，避免泥包问题，减少钻屑吸附井壁问题，开钻配方为：

2.1.2 钻井液优化措施

（1）密度：根据地质分层分段调整钻井液密度，保证足够的液柱压力，防止地层坍塌缩径。失水：嫩江组以上地层控制API失水小于6ml，进入N组之后至完钻控制API失水小于4ml。

（2）流变性：利用降粘剂和增稠剂调控流变性，维持钻井液粘切在设计范围内,保持钻井液的高携带能力，保证井眼净化,同时保证泥浆足够的切力，防止重晶石沉降。

（3）抑制性：配新浆的时候，铵盐、包被剂和抑制剂加量按设计下限配制（新配钻井液温度低，没有经过水眼剪切，溶解不充分），开钻以后，随着钻井液温度升高，逐步提高抑制剂含量至设计上限，根据实际消耗情况补充，使其含量一直维持在上限0.4%.

（4）钻进过程中要将粘度维持在40s-50s左右，钻进过程中钻井液抑制剂含量始终保持上限抑制造浆，控制钻井液失水小于4mL，提高封堵剂加量，保证钻井液中沥青类封堵剂含量达到2%。进入N二段之前进行一次钻井液大处理，一次性加入封堵剂超细碳酸钙和沥青总含量达到4%，提高钻井液封堵能力，确保井壁稳定。

（5）Q组地层易吸水水化膨胀剥落产生大的泥页岩掉块，钻井中要增强钻井液封堵性，降低中压滤失量，补充防塌封堵剂HX-A和沥青类封堵剂，保持沥青类封堵剂浓度在2%以上，加强地层封堵并改善泥饼质量。Q组地层应用超细钙替换非渗透封堵剂，减少非渗透封堵剂的纤维产生的增粘现象，可有效提高封堵材料的；Q组岩性较脆易剥落，进入Q组钻井液密度使用1.30g/cm3，完井起钻前，提高到1.35 g/cm3，平衡起钻抽吸，维持当量密度，依据钻进及起钻情况及时调整钻井液密度，防止Q组剥落。

（6）完钻前调整流变性，调整钻井液粘度至50-60s，控制钻井液API失水小于4ml。

（7）整个井段的钻进过程中，使用尽量高目数振动筛筛布，开钻前各振动筛使用60-80目筛布，待钻井液剪切成型后，及时更换成120目及以上的筛布，确保一级固控的效率，一体机筛布目数达到200目以上，减少劣质土粉侵入和降低含砂量。根据需要及时开启离心机，保证固控设备的使用效率，降低钻井液中有害固相含量。

2.2 工程优化措施

2.2.1 加入清砂接头

采用清砂用的φ300mm方接头，在600m处加第1个，然后每400m加1个，完钻后短起400米可有效清除井筒中的虚泥饼。

2.2.2 优化参数

钻完水泥塞后前150m顶驱转速控制在40-50转/分（直井，无螺杆），如定向井带螺杆顶驱转速控制在30-40转/分，待大钻具完全通过表套底脚后逐渐调高转速，防止因大钻具与表套环空间隙小，钻屑易堆积在表套底脚处。钻进时控制钻速，并均匀送钻，确保每米钻时不低于1-1.5min/m。M组和S组地层较软，成岩性差，可钻性强，适当降低顶驱转速，建议不超过80转/min（直井，无螺杆），如定向井带螺杆顶驱转速控制在30-40转/分，防止钻具高速旋转拍击井壁，预防将岩屑夯实在井壁形成泥环。每次接完立柱，开泵后钻头接触井底循环0.5-1min，然后启动顶驱恢复钻进，防止井底因岩屑沉降过多钻进时产生泥包。

3 现场应用效果

技套施工周期为技套开钻到固井完的时间，GY1-Q3-H1和GY1-Q1-H1两口井的施工周期比前之前施工的5口井平均施工周期16.2天少5.57天，缩短周期34.4%，跟同样井底位移为400m的GY1-Q3-H4缩短了12.85天。而且钻井液性能稳定，返砂良好，钻进时均无异常，短起下钻均无阻卡，技术套管下入顺利。

4 结论与建议

（1）优化过的钾盐共聚物钻井液体系完全可以满足大庆古龙页岩油技套施工，达到携岩返砂的目的，能够保证井眼净化，较少施工中的各种复杂。

（2）通过改进工程参数及措施，形成了一套满足页岩油技套施工的安全钻井技术，完全可以进一步提高钻井施工效率。