董7井井壁稳定钻井液技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com第37卷第4期天然气勘探与开发董7井井壁稳定钻井液技术邱春阳刘学明王兴胜王宝田(中国石化集团胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司)摘要通过探讨钻井液抑制机理和封堵机理，优选了抑制剂和封堵剂，研发了铝胺抑制防塌钻井液体系，该体系抑制性好，封堵性强，在董7井进行了现场应用。通过采用合理密度支撑一“多元协同”抑制一物化封堵防塌技术，解决了上部地层泥页岩易水化分散及侏罗系地层井壁失稳的难题，顺利穿过高压盐水层，完成了钻探目的和地质任务．为该区块其它井的施工提供了有力的技术保障。表8参10关键词董7井铝胺井壁稳定煤层抑制封堵(2)二开地层欠压实，钻速快，使用

2、3l1．2mm0引言钻头钻进时产生的岩屑数量大，钻井液环空返速低，董7井位于准噶尔盆地中部4区块。是中国石化岩屑易黏附在井壁上形成虚厚滤饼，造成起下钻阻集团公司在准噶尔盆地中央坳陷阜康凹陷东部北斜卡。坡所部署的一口重点预探井。钻探目的是了解董7井(3)侏罗系埋藏较深，并发育超压[1】，地层成岩性区侏罗系含油气情况。董7井设计井深5140m，完钻好但岩性硬脆，钻进时易发生应力性及硬脆性垮塌；井深5405．0m．实钻揭示地层自上而下为新近系(底西山窑组发育碳质泥岩和煤层，煤岩抗压、抗拉强度深1405m)、古近系(底深1930m)、白垩系东沟组(底弱，脆性大，胶结性差，易坍塌；碳质泥岩中含

3、有一定深2286m)、连木沁+胜金口组(底深3015n1)、呼图壁数量的镜煤条带，导致岩石脆性增强而强度降低，易组(底深3588m)、清水河组(底深3876m)、侏罗系头发生应力性垮塌。屯河组(底深4590m)、西山窑组(底深4967ITI)和三(4)据地质预报，三工河组含高压盐水层，盐水工河组。由于该区块地质构造复杂，井壁失稳问题的侵入会破坏钻井液流变性，恶化钻井液性能。为了突出，轻则反复划眼，严重者卡钻，损失了大量的人压稳盐水层，必须使用高密度钻井液，高密度钻井液力和物力，井壁失稳问题已经成为影响该区块勘探的流变性调控难度更大。速度与开发质量的瓶颈问题之一。为确保董7井钻探(5)

4、井底温度高达150oC，钻井液处理剂会发生成功，迫切需要研发与之相适宜的钻井液体系，解决降解，配浆土钝化严重；高密度钻井液在高温下会发施工中出现的井壁失稳难题，为提高该井及类似区生增稠乃至固化现象，施工难度加大。块的勘探效率提供技术支撑。1．2解决思路通过调研国内煤层、深井及超深井钻井液使用1钻井液技术难点及解决思路情况，结合邻井钻井液施工经验，针对以上技术难点．为保持井壁稳定，钻井液性能必须满足如下要1．1钻井液技术难点求：(1)连木沁一胜金Is1组以上地层岩性为泥岩、砂(1)强封堵。要求钻井液体系能够在井壁上形成质泥岩与粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层，泥岩水敏薄而韧的致密滤饼，从而

5、有效封堵地层层理、孔隙及性强，水化后膨胀分散严重，在邻井施工中常常导致微细裂缝，同时隔绝钻井液液柱与地层之间的压力缩径卡钻和泥包钻头等复杂情况。传递。防止钻井液滤液渗入地层，并有效发挥钻井液基金项目：中国石化先导项目(SG12030)‘‘准噶尔盆地西山窑组井壁稳定技术应用研究”及胜利石油管理局项目(GKZI211)“准噶尔盆地钻井液技术研究与应用”部分内容。作者简介邱春阳．男，1978-~出生，研究生，硕士，工程师；20O5年毕业于辽宁石油化工大学，一直从事钻井液体系和现场工艺方面的研究。地址：(257064)山东省东营市东营Ig．勘探~)-37号。电话：13954652979。E—

6、mail：drillingwell@163．com·77·学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2014年lO月出版液柱对井壁的物理支撑作用。次是铝络合物，然后是聚合醇，由于聚合醇具有提高(2)强抑制。要求钻井液具有足够的抑制性，以钻井液润滑性的作用，因此可选择加入。降低泥页岩内部的膨胀压力，有效抑制泥页岩水化2．3抑制剂的复配效果膨胀。将不同抑制机理的抑制剂组合在一起，通过页因此，要达到钻井液体系的强封堵及强抑制性岩膨胀实验比较了复配后的抑制效果，结果见表2。能要求，必须优选抑制剂和封堵剂。表2抑制剂复配效果配方(质量体积分数)16h页岩膨胀高度／ram2．0％聚合醇

7、+8％KCl3．552抑制剂的选择2．O％聚合醇+1％有机胺3-421．O％有机胺+10％铝络合物2．852。1抑制剂作用机理探讨1．O％有机硅+8％KC13．86目前使用广泛的抑制剂主要为有机硅类抑制剂、铝络合物抑制剂、有机胺抑制剂、KC1和醇类抑从表2看出，几种不同抑制剂复配后，页岩膨胀制剂等。通过考察抑制剂的抑制泥页岩机理发现：有高度明显降低，抑制性显著增强。其中有机胺和铝络机硅抑制剂和铝络合物抑制剂的作用机理基本相合物复配后，抑制性最好。同，都能在