坨128—斜302井盐膏层钻井技术

【摘要】坨128-斜302井是胜坨地区设计最深的一口探井，地层压力系统复杂。本文就盐膏层、盐岩层中钻井技术、钻井液技术并结合现场进行论述，总结出淡水钻井液钻遇盐膏层应采取的优化措施，为坨128区块向更深地层迈进提供了依据。

【关键词】盐膏层；淡水钻井液；优化钻进

0.前言

（1）施工简介：坨128-斜302位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永断裂带胜北断层上升盘胜三区北部坨128-30块，是滚动勘探井斜井，钻探主要目的是进一步向南扩大坨128-30区块沙四段含油面积并探测更深层含油气情况。该井设计井深3721.34m，垂深3600m，造斜点2100m，最大井斜26.73°，方位187.24°，斜井段长1621.34m，因此该井是长裸眼段长斜井段定向井，钻井液采用的是聚合物淡水钻井液体系。本井在施工过程中成功打穿153m的盐膏层、盐岩层，对坨128区块更深层发展起到指导性作用。

（2）岩性特征：坨128-斜302井的地层岩性为第四系平原组；上第三系明化镇组、馆陶组；下第三系东营组、沙河街组。东营组及以上地层主要是棕黄色及棕红色粘土，砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层；沙河街组地层主要是紫红色、灰色、灰绿色、深灰色泥岩，灰质泥岩、砂质泥岩、褐色油页岩与灰色含砾砂岩、泥质砂岩、灰质粉砂岩不等厚互层；沙河街组泥岩地层以伊利石和伊蒙混层为主，地层较硬，微裂缝较发育，易发生泥岩剥落掉块。

（3）盐膏层特征：广义上讲，含有以氯化钠为主或其它水溶性无机盐类如氯化钾、氯化镁、氯化钙、芒硝等地层统称为含盐膏地层。在有盐膏层地区进行钻井作业会面临井壁失稳、起下钻遇阻、卡钻和套管挤毁等事故，若是深层盐膏层，上部长裸眼还会面临井漏危险。所以一旦钻遇盐膏层、盐水层，钻井液应具有较强的抗盐、抗钙能力以及抑制、造壁能力，防止钻井液性能波动，引起井壁缩径、井眼不规则，造成起下钻阻卡。

（4）盐膏层判断：一般情况下，根据其钻时特征划分岩性界面，可利用综合录井仪资料来判断地层，盐膏层岩性一般为无色或白色，立方体晶形，透明或半透明，易溶于水，与HCL不反应；还可利用稀氢氟酸判别盐膏层和粉砂岩，通过测量电导率值及氯离子含量，包括泥浆性能的变化来判别盐膏层。

（5）盐膏层钻井技术难题：A）一般盐膏层，除含有大量氯化钠外还含有石膏、软泥岩等，具有塑性蠕动性和流动性，易溶解，钻井时会引起井径扩大或缩小，发生井壁垮塌，甚至造成卡钻。B）盐膏层上下地层压力存在差异，为平衡下部井段盐膏层的塑性蠕变，需要调整泥浆密度来平衡盐膏层地层压力。当钻井液液柱与地层压差超过临界压差时，易压漏上部地层，给钻井施工带来困难。必须对上部低压力地层进行承压堵漏，以提高其承压能力。

1.现场施工

2.盐膏层优化钻井和钻井液技术

（1）盐膏层优化钻井技术：在钻盐膏层过程中，由于高温、高压下发生塑性蠕动易发生卡钻事故，采用随钻扩孔技术有利于盐膏层安全钻进。（A）起下钻过程中，控制下放速度，当领眼钻头快到井底时放慢下放速度，小心探底，再提起钻具大排量开泵循环，冲洗井底沉砂。（B）钻具到井底后启动转盘40～60　r/min，尽可能用大的排量缓慢接触井底，钻压20～30kN。当进尺至扶正器进入新井眼时适当增加钻压，直到扩眼部分进入新地层，钻速变慢，可适当增加钻压，注意转盘扭矩变化，出现异常时应及时上提钻具，调整参数。（C）接单根动作要快，接完单根，开泵到最大排量，启动转盘40～60r/min，缓慢下放到底，逐渐加到正常参数并注意情况变化，不断优化参数。（D）进入新地层后进行试钻，摸索出适合当前地层的优化参数，试钻过程中注意转盘扭矩变化，出现异常应及时上提钻具，调整参数，防止憋钻及倒车。（E）盐膏层钻进时应注意转盘扭矩、泵压和返出岩屑变化。发现扭矩增大应立即上提划眼。（F）盐膏层钻进中要保持勤划眼，如划眼无阻卡则可逐渐增加钻进的段长和划眼行程，每钻完一个单根，　进行上提下放划眼到底，一次停泵通一次井眼，不遇阻卡方可接单根，否则重新划眼。（G）盐层钻进时应采用尽可能大的泥浆排量和较高返速，　以利清洗井底，　冲刷井壁盐层钻进中应适当地控制钻压，合理控制钻时以充分释放地层应力。（H）在盐层段起下钻应控制速度，起钻遇卡不能超过16T，　活动钻具以下放为主，在能下放的前提下倒划眼提出，下钻遇阻划眼解除。（I）在裸眼段内要连续活动钻具，　以上下活动为主，　活动距离应大于10m以上。

（2）盐膏层钻井液技术：根据盐膏层的厚度采用不同的钻井液体系，在施工过程中按照钻井液被污染的程度进行调整：（A）欠饱和盐水钻井液转型前，对原钻井液的无用固相进行清除。（B）承压堵漏实验成功后充分循环钻井液，清除无用固相。（C）钻具置于套管内配制一定量的胶液，边循环边混入，25%NaCl、3%KCl充分循环。（D）下钻至井底，地面配制胶液替出裸眼段内钻井液继续进行转换。（E）加盐完毕后充分循环均匀，将密度提至盐膏层蠕动的平衡压力当量密度，加重时要补充适量剂，使钻井液具有良好的效果。（F）钻进过程中保持Cl-含量大于160000mg/L，　pH值在11-13。（G）把钻井液中劣质固相含量控制在最低范围，并不定期加入降粘、降失水及液体剂，调整钻井液性。（H）为避免粘土过度分散，应少用强分散剂和稀释剂。

3.结论

坨128-斜302井成功钻完盐膏层、盐岩层，以下三点值得借鉴：

（1）尽量简化钻具结构，在盐膏层地层钻进，保证设备正常运转，在钻进时应该保证较高排量，　满足清洗井眼的目的；在钻进过程中尽量不停泵、不停止钻具的转动，接单根时尽量缩短停泵和钻具静止时间。

（2）根据井下情况制定合理的钻进参数，保证井身轨迹、控制井斜；在盐膏层地层钻进应注意各种参数变化，正常后方可钻进。

（3）选用HJ517G钻头，该类型钻头采用金属密封，轴承密封不易失效，使用时间长。　[科]

【参考文献】

［１］鄢捷年.钻井液工艺学[M].山东东营：石油大学出版社，2001.

［２］张锦荣，陈安明，周玉仓.塔里木深井盐膏层钻井技术[J].石油钻探技术，2003，31（6）.