史127区块井钻井液技术应用和探索

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1、史127区块井钻井液技术应用和探索　　摘要：史127区块位于济阳坳陷东营凹陷中央断裂背斜构造带西段史南鼻状构造西翼史127砂体。该区块馆陶组及以上地层成岩性差，易发生坍塌卡钻。钻遇不整合面附近及疏松砂岩层。钻遇相当于邻井油气层段，防井喷。史127-20井是一口生产井，设计井深3328.46米，设计密度为1.45g/cm3，目的是钻探史127-20地区沙三中油层分布情况。该井选用聚合物润滑防塌钻井液体系，具有很好的抑制、防塌、润滑、抗温、油气保护性能等，在防止井塌、井漏、防卡等方面具有一定的作用，有效的保护了油气层，适合该地区钻井施工需

2、要。关键词：史127砂体；防漏；防粘；聚合物润滑防塌1.地质及工程简况。51.1岩性特征：史127-斜23井位于济阳坳陷东营凹陷中央断裂背斜构造带西段史南鼻状构造西翼史127砂体，该井自上而下钻遇的底层为：平原组（垂深0-320米）：棕黄色及棕红色粘土、沙质粘土层；底层疏松，极易垮塌。明化镇组（垂深320-1070米）：棕黄色、棕红色泥岩夹灰黄色、浅灰色粉砂岩。馆陶组（垂深1070-1430米）：棕红色、灰绿色泥岩与灰白色砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩程不等厚互层。东营组（垂深1430-2010米）：棕红、灰绿色粉砂岩、细砂岩、灰白色砂岩不

3、等厚互层。沙一段（垂深2010-2255米）：上部深灰色泥岩夹一组灰白色细砂岩，下部深灰色泥岩，劣质油页岩夹杂生物灰岩；灰绿色泥岩易垮塌，地层硬、易蹩钻。沙二段（垂深2255-2445米）：上部紫红、灰绿色泥岩和浅灰色砂岩、下部灰绿色、紫红色泥岩与粉砂岩、细砂岩互层夹有劣质油页岩。沙三上（垂深2445-2560米）：以细砂岩为主，与深灰色泥岩，少量灰绿色泥岩互层，夹薄层白云质砂岩，灰质砂岩。沙三中（垂深2560-3280米）：垂深以深灰，褐灰色块状泥岩夹透镜体以深灰，褐灰色块状泥岩夹透镜体粉细砂岩。1.2工程简介该井为二开井身结构。2

4、.钻井液技术难点2.1易造成粘附卡钻由于井斜大、水平位移大、增斜稳斜井段长，这就使得钻具、测井仪器、套管等与井壁的接触面积大，对滤饼有一定压力，如钻柱停止活动，在这种压力作用下，滤饼与钻柱之间间隙逐渐减小，使钻柱与井壁的一面没有钻井液，也就是不受钻井液液柱压力，而另一面还受着很大的横向压力将钻柱压紧滤饼，使钻柱与滤饼之间的摩擦力显著上升，易造成粘附卡钻。2.2沙河街组垮塌掉块严重5沙河街地层存在砂泥岩互层多、泥岩层理发育破碎，以绿灰、灰色泥岩、深灰、灰色泥岩和砂质泥岩为主，易水化膨胀和裂解，导致坍塌剥落，沙河街组泥页岩地层井壁不稳易产

5、生坍塌掉块，造成井眼不规则或形成“糖葫芦”井眼，影响完井作业，造成电测遇阻遇卡。2.3易形成岩屑床随着井斜角的增大，钻柱轴线偏离井眼轴线，最终于井眼底边接触，沿着井眼底边滑动或滚动，使得接近底边的钻井液轴线流速分量几近为零，环空返速从井眼高边至井眼底边逐渐递减几近为零（钻具转动时）或为零（钻具滑动时），这就使得底边的环空岩屑即不能有效地被钻井液携带上返，又被钻具碾压压实形成岩屑床。当井斜角在30-60度之间时，不但容易形成岩屑床，岩屑床不稳定，而且清除难度大，造成井下复杂，为后续工作埋下隐患，而如何避免形成较厚的岩屑床，并及时清除已形

6、成岩屑床，是大斜度井必须注意的关键问题。3.钻井液技术思路及措施3.1.1钻井液体系选择一开井段（0～310米）采用预水化膨润土浆大循环钻进；二开直井段（310-1880米）选用聚合物钻井液体系；二开斜井段及水平段（1880～2649米）选用聚合物润滑防塌钻井液体系。53.1.2钻井液处理剂优选抗高温抗盐防塌降失水剂（KFT）、胺基聚醇、低荧光磺化沥青、防水锁剂、硅氟稳定剂、硅氟稀释剂、磺化酚醛树脂、聚丙烯酰胺干粉PAM、理想填充剂、屏蔽暂堵剂、水解聚丙烯腈铵盐、天然高分子降滤失剂、原油、重晶石等。3.2钻井液维护处理措施3.2.1防

7、卡技术在钻进中主要通过以下几个方面预防粘附卡钻：（1）尽可能降低钻井液密度。使用好固控设备清除低密度劣质固相，控制钻井液密度在设计下限密度，膨润土含量控制在40-70g/L以内。（2）减少钻具与井壁的接触面积与时间。为了减少接触面积，采取了以下措施：在足量的聚合物含量基础上，加入优选的0.3%的KFT，2-3%的沥青粉降失水剂以降低钻井液滤失量，改善滤饼质量，使其薄、坚韧、致密，并具有低的渗透率和良好的可压缩性：为了减少接触时间，提高接单根速度，注意活动钻具，接单根时转转盘。（3）提高钻井液的润滑性能、降低滤饼摩擦系数。在钻井液中加入

8、12-15%的原油，使用好乳化剂，使用好固控设备，降低钻井液含砂量，使其形成的滤饼薄、坚韧、致密摩擦系数低。3.2.2防塌技术5当钻至1300时改小循环，使用好固控设备，短时间内保证高分子聚合物含量在0.4-0.5%之间