钻井液在准噶尔盆地(董7井)应用

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1、钻井液在准噶尔盆地(董7井)应用　　摘要：董7井钻井液工艺技术的重点是解决地层成岩性差，泥岩容易出现的缩径卡钻，上部地层层序变化大、物性复杂、砂岩疏松可能发生井漏、坍塌及卡钻，及清水河组、西山窑组煤层存在的坍塌掉块问题。本井钻井液工艺技术采用了强抑制封堵抗温聚合物防塌钻井液。该体系抑制抑制能力、封堵防塌能力强，保护井壁井壁稳定效果好。关键词：强抑制；封堵；井壁稳定中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：1672-3198（2013）24-0194-031工程概况董7井是中石化集团公司在新疆维吾尔自治区准噶尔盆地中央坳陷阜康凹陷东部北斜坡所部署的一口重点预探井。本井设

2、计井深5140米，完钻井深5405米，完钻层位侏罗系三工河组。1.1地质工程概况新近系，古近系：主要为泥岩、砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层。白垩系东沟组：泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层。10白垩系连木沁+胜金口组：泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩不等厚互层。白垩系呼图壁组：含有硬石膏、石膏，泥岩粉砂岩不等厚互层。白垩系清水河组：主要为泥岩、粉砂质泥岩。侏罗系头屯河组：主要为泥岩，砂质泥岩夹粉砂岩互层。侏罗系西山窑组：主要为粉砂岩，泥岩，砂质泥岩、泥质粉砂岩，夹黑色煤层及碳质泥岩。侏罗系三工河组：主要为泥岩、砂质泥岩与砾砂岩、细砂岩、不等厚互层。1.2钻井

3、工程概况一开：2012年10月13日2：00开钻，2012年10月22日14：00完钻。井眼Ф444.5mm×1522.00m，表层套管Ф339.7mm×1500.25m。二开：2012年10月27日20：00开钻，2012年11月24日22：00完钻。井眼Ф311.2mm×3940.00m，技术套管Ф244.5mm×3917.37m。三开：2012年12月8日20：00开钻，2013年6月6日7：10完钻。井眼Ф215.9mm×5405.00m，油层套管Ф139.7mm×5403.5m。2钻井液重点及难点10本井工作重点及难点：加强钻井液抑制能力和封堵能力，要做好

4、化学防塌和力学防塌结合，防止地层坍塌。2.1井壁垮塌分析（1）地层应力垮塌：中生界地层埋藏深，成岩性好但性脆，砂泥岩互层，钻进时易发生地层应力垮塌。（2）破碎地层垮塌：头屯河组灰色砂泥岩、西山窑组深灰色泥岩、煤层和碳质泥岩，地层稳定性差，施工中容易发生煤层垮塌掉块。2.2钻井液重点分析（1）力学防塌：采用合适的钻井液密度，来支撑井壁，为了保持井壁稳定，钻井液密度必须平衡地层坍塌压力从而支撑井壁。（2）化学防塌：加入羟基铝抑制防塌剂、无水聚合醇，增强钻井液的防塌能力，从而保证井壁的稳定性。（3）抑制能力：加入有机胺抑制剂，增强钻井液抑制能力，满足对泥岩的有效抑制。（4

5、）封堵能力：加入封堵类材料，采用屏蔽暂堵技术，增强钻井液的封堵能力，采取化学固壁或在井壁形成半透膜的措施防止钻井液进入易塌地层。2.3钻井液难点分析10（1）煤层：本井4884m开始钻进至煤层，震动筛返出煤块逐渐增大，煤块最大有5cm-6cm。西山窑组煤层和碳质泥岩比较发育，井壁不稳定，容易出现掉块和坍塌，应在钻遇该井段前及时优化钻井液性能。（2）高压盐水层：本井5313m出现高压盐水层，三开开钻钻井液密度1.45g/m3，最后密度提至2.0g/m3才平衡了高压盐水层。2.4水侵、溢流压井本井5月25日下钻至5295m，发现液面上涨2m3，判断为盐水侵，甲方通知提密

6、度至1.49g/cm3。5月27日下钻至5290m，发现液面上涨8m3，判断为盐水侵，17：30甲方通知提密度至1.52g/cm3，24：00甲方通知提密度至1.54g/cm3，最后密度加至1.56g/cm3恢复正常钻进。105月29日钻进至5313.03m，发现泥浆量增加。停泵观察，井口外溢，关井，关井15min后套立压为16Mpa。准备压井液310m3，密度1.82g/cm3，泵入压井液260m3。节流循环防喷点火，20时50分放喷点火成功，火焰高度最高达5m，累计排放盐水40m3。3时15分压井完毕，立压由原来的18MPa降到5MPa，套压由18MPa降到7.

7、5MPa，判断井内流体为高压盐水天然气。立刻准备二次压井，经过计算，确定第二次压井液密度为1.97g/cm3，5月31日准备压井液360m3，密度1.97g/cm3，泵入压井液254m3。节流循环防喷点火，10时30分开始压井，火焰高（0.5-3）m，持续燃烧至14时35分，15时压井成功，入口泥浆密度1.97g/cm3，出口泥浆密度1.90g/cm3。15时20分观察，出口无外溢，立压1.5Mpa，套压0Mpa。6月1日11：00为保证下步施工的安全性，按照井控要求短起至套管静止测油气上窜速度，静止观察75min后发现泥浆槽出口轻微外溢（线流不到0.1m3），