聚合醇钾盐钻井液在文188―平1井的应用

摘 要：文188-平1是中原油田部署在文188区块的一口重点水平井，完钻井深3733.11 m，最大井斜97.5°。该井三开采用聚合醇钾盐钻井液体系，在施工过程中聚合醇钾盐钻井液性能稳定，抑制性强，具有良好的流变性和较强的携砂能力；滤失量低，泥饼质量好，封堵能力、造壁能力强，降低了井下摩阻，能有效地稳定井壁，保护油气层。

关键词：水平井 井壁稳定 抑制性 聚合醇钾盐钻井液 文188-平1

中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0168-01

1 地质工程概况

文188区块位于东濮凹陷中央背斜带文留构造西侧地垒带南部，该区块四周为断层封闭，含油层位为下第三系沙河街组沙二段下亚段，储层岩性为长石粉砂岩，油藏埋深3300～3700 m，地层温度126 ℃～141 ℃，地层压力在44～54 MPa之间，属于高温、高压异常油气藏。文188-平1井是文188区块第一口水平井，钻井面临地层压力系数高、易漏、易塌、油层薄井眼轨迹控制难等一系列难题。主要钻遇复杂层段为该井下部：2715～2890 m含灰色泥岩、灰色泥质粉砂岩、膏泥岩的沙一段地以；2890～3286 m含紫红色泥岩、灰色粉砂岩互层的沙二上地层；3286～3733 m含紫红色泥岩、灰色粉砂岩互层的沙二下地层。

2 钻井液施工难点

（1）沙二段至沙三上地层稳定性差，易掉块及井壁坍塌，严重威胁井下安全。

（2）油层薄，厚度只有1 m，靶窗小，上下浮动范围只有0.5 m，而根据设计，储层有一定的倾角，因东濮凹陷断块较多，倾角变化和地层断块的不可预知性，加大了钻具在储层穿行的难度，井身轨迹不易控制。

（3）在水平段施工过程中受膏泥岩污染严重，粘切难以维持。

（4）水平段最大井斜达到了97.5°，施工过程中井眼净化困难，岩屑较难完全携带出来，易形成岩屑床，井下摩阻大、起下钻困；钻具与井壁接触面积大，易粘卡。

3 钻井液技术对策

3.1 井壁稳定

沙一盐前50 m转化为聚合醇钾盐钻井液，利用聚合醇和钾盐的特点，提高井壁稳定性，同时调整适当的粘切，保证沙一盐井段井壁稳定，滤失控制4 ml以内。根据地层压力适时调整钻井液密度也是保证井壁稳定的关键因素，另外斜井段及水平段保持较高的粘切也有利于井壁的稳定。

3.2 井眼净化

提高钻井液的悬浮和携砂能力是提高净化能力、保证井眼清洁的关键。随着井深增加，应逐步上调动切力及粘度，三开斜井段粘度控制在75～100 s之间；水平段粘度控制在100 s左右，动塑比在0.4左右。斜井段及水平段每钻进50～100 m短起下清砂一次，必要时配高粘度稠浆推砂；四级固控设备保持正常运转，振动筛布目数达到200目以上。

3.3 井眼

随着井斜的增大，采用固体剂（减少接触面积）复配液体剂（减小摩擦系数）的方式提高钻井液的能力。钻进过程中每个班都要补充固体和液体剂来确保新钻井眼的光滑。钻达A点后混原油至含量达到15%，并保持其含量，维持钻井液良好的性。

3.4 防卡

重点防沉砂卡钻和防粘卡。通过提高钻井液的结构力，维持适当的粘切；配合短起清砂、稠浆推砂及减少停泵时钻具在井底停留时间等技术措施，可有效防止沉砂卡钻。通过改善泥饼质量、混油、钻井液净化及减少钻具在裸眼内静止时间等技术措施，可有效防止粘附卡钻。

4 现场施工

三开使用聚合醇钾盐钻井液，主要是围绕钻井液高温稳定、增强钻井液性和携砂能力、提高钻井液抑制性来开展。钻进过程中，用PAL、SMP-Ⅱ、SMC、NaOH来维护钻井液性能，并及时补充KCl，确保其含量不低于7%，振动筛筛布换用200目，坚持固控设备使用率达到100%。

沙二下井段井壁掉块会增多，钻至沙二下前将钻密度提至1.50 g/cm3，以确保井壁稳定。钻开油气层前加入油保处理剂超细碳酸钙2 t，改善泥饼质量，进一步提高井壁稳定能力。

水平段适当提高钻井液粘切，调整粘度至100 s左右，切力0.5～1.5/1.5～3 Pa，滤失量小于4 ml，确保较强的悬浮携砂能力。水平段受膏泥岩污染严重，粘切难以维持，配新浆20 m3，加入SMT 500 kg、SMC 1000 kg、NaOH 300 kg置换一部分老浆后，钻井液性能才基本稳定。过A靶后及时补充原油，确保其含量不低于15%，以维持钻井液良好的性能。

三开井段钻井液性能：

密度：1.30～1.50 g/cm3

粘度：69～118s

API滤失：2.0～3.0 ml

PV：33～50 mPa・s

YP：9～16 Pa

pH：9.5～10.5

5 认识与结论

（1）聚合醇钾盐钻井液性能稳定，抑制性强，具有良好的流变性和较强的携砂能力；滤失量低，泥饼质量好，封堵能力、造壁能力强，减轻了井下摩阻，能有效地稳定井壁，保护油气层。（2）三开水平段保持混油量15%，可以满足钻井施工的需要。保证固控设备的使用效率，清除有害固相，降低摩阻，确保了井下施工的安全。（3）水平段施工应保持相对较高的粘切，每钻进不超过50 m应短起下清砂一次，清砂时可配适量的稠浆推砂，这对清洁井眼、减少岩屑堆积是十分重要的。（4）水平段钻时慢，钻井液受膏泥岩污染后，粘切不宜控制；钻井液需勤维护、及时维护才能保证其性能基本稳定。

参考文献

[1] 刘波，鄢捷年.高效防塌钻井液的研制及在新疆塔河油田的应用[J].石油大学学报：自然科学版，2003（5）.

[2] 荆昌澄，刘璇.聚合醇―正电胶聚合物钻井液在中原油田水平井中的设计与应用[J].内蒙古石油化工，2005（3）.