苏北张家垛区块特殊软泥岩钻井液技术.pdf

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1、第30卷第5期钻井液与完井液、b1．30NO．52013年9月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDSept．2013【理论研究与应用技术】苏北张家垛区块特殊软泥岩钻井液技术谈士海，陈亮，王华(华东石油局钻井工程公司，江苏镇江)谈士海等．苏北张家垛区块特殊软泥岩钻井液技术[J】．钻井液与完井液，2013，30(5)：43．45．摘要苏北张家垛区块存在高压巨厚软泥岩地层，压力系数达到1．1～1．5，盐城组、三垛组和戴南组泥岩中黏土矿物总量在60％以上，钻井液的抑制性偏弱就会出现严重的堵井口、糊筛布现象，主力油层阜三段地层倾角为35。～70。，在

2、油层平行钻进过程轨迹变化大，扭矩和提升阻力大。通过实验分析，将金属两性离子聚合物体系改为阳离子乳液聚合物体系，并提高钻井液密度到1．20～1．40g／cm，控制钠膨润土加量为2％～3％，同时选用自行研制的新型极压减摩剂，其润滑系数降低率在90％以上，加量为1％～3％时即能满足大斜度多台阶等特殊工艺井的需要。该阳离子乳液聚合物钻井液具有合适的钻井液密度、强抑制性、低固相含量以及好的润滑性。张3-3HF井改用该钻井液后，没有出现任何复杂情况，且每米成本有所下降，表明该钻井液满足该地区的施工要求。关键词软泥岩；阳离子乳液聚合物钻井液；抑制性；固相含量：润滑性；张家垛区

3、块中图分类号：TE254-3文献标识码：A文章编号：1001．5620(2013)05．0043．03张家垛区块是中石化华东局重点开发区块，位压力系数达到1．1～1．4，阜宁组地层压力系数达到于苏北盆地海安凹陷张家垛断鼻构造，在20世纪1．1～1．5，比苏北盆地任何一个区域都高。异常高9O年代曾经进行勘探，但由于该地区存在多段其他压不仅造成了上部软泥岩的缩径，同时也造成了下区块所没有的巨厚软泥岩，地质条件相对复杂，当部井段的坍塌。苏北盆地除此之外的其他大部分地时的钻井液技术不够成熟，勘探被迫中断。2011年区，由于盐城组、三垛组部分缺失或者发育不完全，张家垛区块

4、正式开发，至今已经完成了勘探和开发地层压力系数普遍较低，一般均在1．10以下。在张井20余口，并获得了良好的工业油流。开发初期家垛区块施工，若将其他区块的地层压力作为该区采用苏北盆地常用的金属两性离子聚合物钻井液钻块的压力设计值，钻井液液柱压力就不能平衡地层井，对地层的抑制性不足，润滑性也不能满足施工压力，从而造成缩径和垮塌等复杂情况。要求，出现一系列复杂情况。因此在对地质特性进3)常常出现起下钻困难及托压问题。张家垛行分析的基础上，研究形成了新的钻井液技术[1-4]。区块的主力油层为阜三段，地层倾角为35。～70。，为了提高油田的开采效率，进入油层后钻进轨迹普

5、1软泥岩地层的特点及施工难点遍采用在油层中平行钻进的方式，然而张家垛区块1)地层中泥岩相对较多，水敏性强。该区块较小，地层倾角不稳定，在施工过程中，轨迹不断地层中，泥岩井段占全井的60％以上，其中三垛变化，使扭矩和提升阻力大大提高，增加了施工的组占72％，阜宁组占87％。盐城组、三垛组和戴南风险。组泥岩中黏土矿物总量在60％以上，水敏性较强，软泥岩极易分散，形成劣质固相。另外，为了钻井施工过程中造浆严重。钻井液的抑制性若偏弱平衡地层也需加入较多的加重材料，使钻井液中的就会出现严重的堵井口、糊筛布现象。固相含量大大提高，造成泥饼虚厚。软泥岩井段钻2)地层存在异常高

6、压。盐城组、三垛组地层速较快，钻屑较多，吸附在虚泥饼上，造成泥饼更第一作者简介：谈士海，教授级高级工程师，1990年毕业于成都地质学院石油地质专业，长期从事石油工程技术管理工作。地址：江苏省镇江市天桥路22号；邮政编码212009；电话(0511)84406008；E．mail：NJTSH8918@163．tom。钻井液与完井液2013年9月加虚厚，加大了钻具与井壁的接触面积，从而造成的维护费用，而且随着泥饼的变薄，钻具与地层在摩阻的大大增加，不仅出现了起下钻困难，也经常斜井段的接触面积减少，降低了摩擦阻力。出现托压问题。若钻井液性能控制不好，钻进至井表1不同体

7、系的膨胀率实验深3000m以后，提升阻力可以达到50t以上。体膨胀t~lmm2特殊软泥岩地层的钻井液对策系情况2550100150200250300350处理井下复杂情况必须遵循“预防为主”的原洁膨胀量／mm1．201．702．262．703．073．403．754．12则。工程上应选择合理的井身结构，充分考虑地层水膨胀率／％6．409．0712．0514．4016．3718．1320．0021．97的岩性特点以及地层压力的变化；定向轨迹应避免优膨胀量／mm0．0470．1200．2370．3790．455O．4830．521O．578急增和急降，尽量保证轨迹平

8、滑；钻进时尽量提高糸1膨