【正文】 侵入油氣層的數(shù)量與深度，在油井投產(chǎn)時再進(jìn)行解堵。此外，對于固相顆粒堵塞，嚴(yán)重?fù)p害油氣層且不易解堵的井，應(yīng)盡可能采用無固相或無膨潤土相鉆井液鉆開油氣層。三、鉆井液與油氣層巖石必須配伍為了防止因鉆井液與油氣層巖石不配伍而引起水敏、鹽敏、堿敏、酸敏、潤濕反轉(zhuǎn)等損害，對于中、強(qiáng)水敏性儲層的鉆井液，應(yīng)該有強(qiáng)的抑制性，以防止粘土水化膨脹引起水敏損害；對于鹽敏性儲層，鉆井液的礦化度應(yīng)控制在臨界礦化度以上；對于堿敏性油氣層，鉆井液的pH值應(yīng)盡量控制在臨界pH值以下；對于酸敏性儲層，盡量不要選用酸溶性暫堵劑；使用油包水和水包油等含表面活性劑的鉆井液時，最好選用非離子表面活性劑，以免發(fā)生潤濕反轉(zhuǎn)損害。四、鉆井液濾液與油氣層流體必須配伍為了防止鉆井液濾液與油氣層流體不配伍，引起無機(jī)沉淀、有機(jī)沉淀、乳化堵塞、水鎖及細(xì)菌等損害，鉆井液濾液中的無機(jī)離子和處理劑應(yīng)不與儲層流體發(fā)生反應(yīng)，生成無機(jī)及有機(jī)沉淀，以及不與儲層中流體作用產(chǎn)生乳化堵塞；濾液的表面張力應(yīng)低，以減輕水鎖損害；濾液中應(yīng)盡量避免含有在油氣層環(huán)境中可以大量繁殖的細(xì)菌，以防止產(chǎn)生細(xì)菌堵塞損害。五、鉆井液的常規(guī)性能應(yīng)有利于保護(hù)油氣層鉆井液的造壁性要好，泥餅滲透率低，高溫高壓濾失量最好低于10mL，這有利于減少鉆井液的侵入量；鉆井液的潤滑性好、摩阻低、流變性好，以降低鉆井液的當(dāng)量密度和起下鉆或開泵時的激動壓力。第二部分 塔河油田常用鉆井液工藝技術(shù)塔河油田位于塔里木盆地沙雅隆起，塔河油田出露地層為第四系，鉆探目的層位奧陶系，通常深度在5800米左右。自上而下有卡普沙良群下部砂巖儲層、侏羅系下統(tǒng)砂巖儲層、三疊系中~上統(tǒng)砂巖儲層、石炭系下統(tǒng)卡拉沙依組砂巖儲層及奧陶系下統(tǒng)灰?guī)r儲層，油氣層顯示層位多、油藏埋藏較深是塔河油田的特點，其中以石炭系下統(tǒng)卡拉沙依組砂巖儲層及奧陶系下統(tǒng)碳酸鹽巖儲層油氣顯示較多較好，并且在奧陶系下統(tǒng)碳酸鹽巖儲層中獲得了高產(chǎn)工業(yè)油氣流。塔河油田一般鉆遇地層為庫車組、康村組、吉迪克組、蘇維依組、白堊系、侏羅系、三疊系、石炭系、奧陶系等地層，地層復(fù)雜，鉆井施工難度大，主要存在的問題是：中生界上部地層泥頁巖吸水分散縮徑，起下鉆阻卡嚴(yán)重。三疊系、白堊系硬泥頁巖坍塌等導(dǎo)致井壁失穩(wěn)；同一裸眼井段同時存在不同的壓力系數(shù)；奧陶系風(fēng)化面漏失嚴(yán)重，灰?guī)r、泥晶灰?guī)r裂縫發(fā)育，易導(dǎo)致先漏后噴，甚至下不到位。這些問題的存在給鉆井施工帶來極大的困難，造成相當(dāng)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，為了減少井下事故，在井身結(jié)構(gòu)不變的情況下，選擇適合該地區(qū)的鉆井液體系及合適的現(xiàn)場鉆井液工藝是解決問題的關(guān)鍵。本部分主要介紹塔河常用的幾種鉆井液工藝技術(shù)。第一章 塔河油田三疊系水平井工藝技術(shù)一、地質(zhì)工程概況塔河油田三疊系水平井自上而下鉆遇的地層依此是：第四系、第三系的庫車、康村、吉迪克、蘇維依、白堊系卡普沙良、侏羅系和目的層三疊系。上部地層成巖性較差，泥巖水敏性強(qiáng)造成水化膨脹縮徑，砂巖滲透性厚泥餅縮徑。下部侏羅系、三疊系地層易剝落、掉塊、坍塌。三疊系水平井一般采用井身結(jié)構(gòu)為：Φ508mm導(dǎo)管（0－50m）＋（50－500m）+（500－3300m）++（3300－4600m），直導(dǎo)眼進(jìn)入油層后開始回填，然后從測鉆點鉆至設(shè)計井深。鉆井施工的技術(shù)難點為：目的層三疊系地層易垮塌，高滲透砂巖油氣儲層保護(hù)對鉆井液的要求高；水平位移大，鉆進(jìn)時摩阻和扭矩大，水平段施工加壓困難；水平段鉆進(jìn)泥漿攜巖與井眼凈化困難；水平段近平衡鉆井、井壁上不能形成有效的泥餅潤滑。潤滑防卡是水平井鉆井液工作的關(guān)鍵；起下鉆時間長，起下鉆頻繁掛拉和沖刷井壁，加劇了井下復(fù)雜。二、鉆井液技術(shù)一開：采用膨潤土－聚合物鉆井液體系。該井段要求強(qiáng)化四級固控設(shè)備使用，把鉆井液無用固相控制在3%以內(nèi)，保證低固相、低密度是該井段的中心工作。同時由于井眼大，鉆井液返速低，應(yīng)提高鉆井液的粘度和切力，確保鉆井液的攜巖能力和造壁護(hù)壁性；為防止阻卡，要求每鉆進(jìn)200300米短起下拉井壁一次，泥漿上增強(qiáng)鉆井液的抑制、包被性能和潤滑劑性能。二開：采用聚合物鉆井液體系。該井段主要鉆遇砂巖,地層滲透性較好,極易形成厚泥餅造成起下鉆困難。因此鉆井液主要是嚴(yán)格控制鉆井液固相含量 ,保證低固相、低密度鉆進(jìn),工作的重點是提高泥漿的抑制性，抑制泥巖水化膨脹，降低泥漿失水，以確保形成的泥餅薄而韌，防止砂巖段形成厚泥餅、防阻卡確保井下安全。1)、鉆井液體系中使用大分子包被抑制劑，降低泥漿的失水，泥漿性能達(dá)到低粘、低切、低固相的要求。2)、確保四級固控設(shè)備高效使用，保證鉆井液清潔。3)、大排量、高效率沖刷井壁，縮短巖屑從井底返之地面的時間。在滿足攜巖要求下，盡可能控制較低的粘切，有利于沖刷井壁，使鉆屑不易粘附到井壁上保證井眼暢通、清潔。4)、加強(qiáng)短程起下鉆,清除由于滲透性強(qiáng)砂巖在井壁上形成的較厚虛泥餅。三開直導(dǎo)眼段：采用聚磺防塌鉆井液體系。本井段鉆遇的白堊系、侏羅系地層泥巖、砂巖易水化膨脹，形成厚泥餅縮徑，造成起下鉆遇阻；三疊系地層的硬脆泥頁巖易吸水膨脹、剝蝕掉塊嚴(yán)重，井眼坍塌厲害極易形成“糖葫蘆”井眼，應(yīng)強(qiáng)化防塌措施?，F(xiàn)場鉆井液工藝：1)、做好該井段地層坍塌、掉塊，防塌性能尤為重要，在保證防塌同時，加足降失水劑,防止井壁坍塌，保證井眼規(guī)則和井壁穩(wěn)定。轉(zhuǎn)型時一次性先給鉆井液補(bǔ)充抗高溫抗鹽穩(wěn)定劑達(dá)到2％（MC1與SPNH復(fù)配）及防塌處理劑3－4％（HFT30WFT666及GLA復(fù)配）。3500米以后逐步使用和增加SPNH的加量。鉆至本井段下部加大防塌劑及潤滑劑（1％左右）的加量，防止粘附卡鉆。2)、鉆進(jìn)過程中，補(bǔ)充膠液維護(hù)各項性能。膠液配方：水＋％NaOH＋23％防塌處理劑＋35％SMP1＋35％SPNH＋％KPAM3)、進(jìn)入油層之前使用油保加重劑QS2和BYJ1，適當(dāng)加入屏蔽劑PB1，防止油層污染。4)、調(diào)整鉆井液的流變性,使鉆井液具有良好的攜帶和懸浮鉆屑的能力。三開定向段：采用聚磺混油防卡鉆井液體系。該開次為油氣層主鉆遇的三疊系地層泥頁巖易吸水膨脹、剝落、掉塊、跨塌嚴(yán)重。另外由于水平位移及斜井段的逐漸加長，攜巖比較困難,易出現(xiàn)巖屑床,引起卡鉆及起下鉆不暢通復(fù)雜情況,因此要及時補(bǔ)充混油防卡膠液，使原油含量保持在8－10％范圍內(nèi)，保證鉆井液的攜巖和潤滑性能。同時盡量縮短鉆具在井下的靜止時間，配合工程措施，有效地清除巖屑，保證井眼暢通，必要時，可以配制部分稠漿，間斷清掃井眼?，F(xiàn)場鉆井液工藝：1)、三開定向段將三開直導(dǎo)眼段鉆井液在造斜前進(jìn)行轉(zhuǎn)型和調(diào)整，使泥餅?zāi)Σ料禂?shù)Kf＜。一次性加入5％％的乳化劑。隨著井深增加逐步增加原油含量，至A點前使原油的比例達(dá)到8－10％。2)、進(jìn)入易塌層前，按設(shè)計要求加足防塌劑和降失水劑,提高鉆井液的防塌性能。3)、鉆遇水平段時應(yīng)加入足夠的油氣層保護(hù)材料,保持屏蔽暫堵劑和瀝青類材料進(jìn)行屏蔽暫堵協(xié)同保護(hù)油氣層。4)、加強(qiáng)鉆井液性能檢測，做好防噴工作，~。5)、配合工程措施，及時進(jìn)行短起下鉆，防止巖屑床的形成，保證井眼暢通。6)、調(diào)整鉆井液的流變性，使鉆井液有良好的攜帶和懸浮鉆屑的能力。三、針對水平段采取的技術(shù)措施降低摩阻問題。為了克服鉆具與井壁之間存在磨擦力的障礙，現(xiàn)場采用混原油降低摩阻，提高鉆井液的潤滑性，同時結(jié)合屏蔽暫堵技術(shù)改善泥餅質(zhì)量，減小井壁與鉆具的磨擦力。井眼穩(wěn)定技術(shù)。針對本井三疊系水敏性泥巖的垮塌，采取增強(qiáng)鉆井液體系的抑制和屏蔽防塌能力，快速有效的形成致密、低滲透的泥餅，強(qiáng)化封堵能力，保持良好的泥餅質(zhì)量及較低的濾失量；同時配合工程上起下鉆緩慢開泵，小排量循環(huán)，減少起下鉆次數(shù)來避免對井壁的頻繁撞擊而導(dǎo)致井壁失穩(wěn)。攜巖與井眼凈化技術(shù)。，通過采取調(diào)整鉆井液流變性，在適當(dāng)粘切前提下提高動塑比，提高鉆井液的攜巖能力；適當(dāng)增加排量，保持鉆井液具有較高的上返速度；執(zhí)行短程起下鉆措施，拉通井眼減少巖屑床的形成；稠漿帶砂；使用細(xì)目篩布；保持紊流凈化井眼，觸變性適當(dāng)攜砂等措施保證施工正常。四、結(jié)論與認(rèn)識塔河油田三疊系水平井所使用的聚磺混油防卡鉆井液體系具有較強(qiáng)的防塌能力、良好的清潔井眼能力、良好的潤滑防卡能力，完全滿足工區(qū)內(nèi)垂深5000米以內(nèi)水平井鉆井的需要。采用屏蔽暫堵技術(shù)的混油聚磺防卡鉆井液（混油比控制在8～10％）具有很強(qiáng)的抑制性與封堵性，能有效地穩(wěn)定井壁，潤滑性能好，對油氣層損害程度較低。水平井鉆井液需要有完善的固控設(shè)備做保障，特別是離心機(jī)，其作用非常重要。鉆井液在滿足井眼軌跡控制所需造斜率的要求下，盡量采用轉(zhuǎn)動鉆進(jìn)（復(fù)合鉆進(jìn)）工作方式，有效地提高了井眼軌跡的圓滑度，破壞了巖屑床，提高了井眼的清潔。通過鉆井液動塑比的適當(dāng)調(diào)整和鉆井液技術(shù)措施的強(qiáng)化，應(yīng)用聚磺混油鉆井液體系較好地滿足了復(fù)合井眼的攜巖要求，保證了井下安全。第二章 塔河油田簡化井身結(jié)構(gòu)（長裸眼）井鉆井液技術(shù)一、 井身結(jié)構(gòu)簡化方案塔河油田油氣顯示主要在三疊系、石碳系和奧陶系，埋深在4200～6500m，其中主力油層奧陶系一般埋深在5800～6000 m左右。為了加快塔河油田的開發(fā)速度，降低鉆井成本，目前塔河油田開發(fā)井的井身結(jié)構(gòu)普遍作了簡化，簡化后的井身結(jié)構(gòu)為：1200m（）+6000m左右（） +6200m左右（采用裸眼完井）。簡化井身結(jié)構(gòu)井的特點是：鉆井速度快、設(shè)計周期短、井身質(zhì)量要求高。表221 塔河油田簡化井身結(jié)構(gòu)（長裸眼）井身結(jié)構(gòu)序號鉆頭尺寸in井深m套管尺寸in井深m管 鞋位 置備注126502050Q、N2k213 5/8120010 3/41199N2k內(nèi)管固井39 1/2600075998O3q奧陶系風(fēng)化殼以上58m完成二開45 7/86200裸眼完井二、簡化井身結(jié)構(gòu)需要特別重視如下技術(shù)難點針對塔河油田的地層和井身結(jié)構(gòu)特點，鉆井液采用了目前先進(jìn)的、成熟的、在塔河油田使用過的鉆井液工藝技術(shù)。鉆井液工作著力解決以下幾個問題： 裸眼井段長，地層孔隙壓力和坍塌壓力變化大，地層特征變化大。由于要平衡下部井段高的地層坍塌壓力，需要適當(dāng)提高鉆井液密度，而高的鉆井液密度會使上部井段的液柱壓差變大、高滲透性地層泥餅變厚，這樣易造成上部井段的粘附卡鉆和起下鉆的遇阻卡問題。用優(yōu)質(zhì)大分子聚合物包被劑，加強(qiáng)鉆井液的包被和抑制性能；采用大、中、小分子聚合物復(fù)配，配合適量潤滑劑，改善泥餅質(zhì)量，調(diào)整、優(yōu)化鉆井液流型，達(dá)到“三低”泥漿標(biāo)準(zhǔn)，從而解決上部地層的阻卡問題。采用聚合醇、瀝青質(zhì)防塌劑、有機(jī)硅護(hù)壁劑等防塌材料復(fù)配，解決侏羅系、三疊系、二疊系、石炭系硬脆性泥巖的垮塌問題。二疊系、石炭系應(yīng)力大，易坍塌、掉塊，除采取相應(yīng)防塌措施外，將API失水控制在5ml以內(nèi)，～，并根據(jù)地層應(yīng)力防塌需要，調(diào)整鉆井液密度，并增強(qiáng)鉆井液的護(hù)壁性，保證井下安全。目的層采用低固相聚磺鉆井完井液，運用屏蔽暫堵技術(shù)和酸溶性材料進(jìn)行加重，從而達(dá)到保護(hù)油氣層的目的。長裸眼91/2″井段穿過多個層位多套孔隙壓力系數(shù)的地層，鉆井液滲失量比常規(guī)井段高出一倍以上，必須嚴(yán)格控制鉆井液濾失量，并配合適當(dāng)?shù)臅憾虏牧?，最大限度地減少鉆井液的損耗。三開井段可能存在H2S污染，必須加強(qiáng)H2S的監(jiān)測和預(yù)防，并做好防漏工作。三、鉆井液技術(shù)分段鉆井液類型及性能見下表 表 222 簡化井身結(jié)構(gòu)（長裸眼）井分段鉆井液類型及性能井段(m)5012001200250025004000400053005300600060006200鉆井液類型聚合物鉆井液聚合物鉆井液聚合物鉆井液聚磺防塌鉆井液聚磺防塌鉆井液低固相聚磺鉆井液鉆井液性能密度ρ(g/cm3)馬氏漏斗粘度T(s)805045554050456555654060塑性粘度PV()102510251020152520301020動切力 YP（Pa）4103648612815512靜切力(10″／10′)（Pa）13/31013/3813/310API 失水(ml)≤10≤8≤6≤5≤5≤8鉆井液性能泥餅厚度（mm）≤1≤1≤≤≤pH89898989高溫高壓失水/泥餅(ml)＜12/＜12/＜14/般土含量MBT(g/l)506530453045304030402540固含（V％）≤12≤8≤12≤13≤14≤8含砂量(V%)≤≤≤≤≤≤粘滯系數(shù)kf＜＜＜＜備注：，體系的優(yōu)選根據(jù)塔河油田超長裸眼地層特點，鉆井液體系應(yīng)當(dāng)具有：(1)良好的抑制性，抑制地層水化造漿、膨脹垮塌；(2)一定的抗鹽膏侵能力，康村組、吉迪克組有含量較高的顆粒狀石膏，石碳系有鹽水層；(3)良好的潤滑防卡能力，因為裸眼井段長，易縮徑和粘附卡鉆；(4)良好的造壁性和封堵能力，減少滲漏。裸眼段長、井眼表面積大，同時下部地層所需鉆井液密度對上部裸眼的附加壓力高，漏失嚴(yán)重；(5)良好的抗溫性能(井底最高溫度可達(dá)110～1500C)。 (6)具有良好的流變性和觸變性，固相含量低，能很好地配合PDC鉆頭鉆進(jìn)。通過多口井實鉆，從開鉆50m到4000m使用低固相聚合物鉆井液體系，然后轉(zhuǎn)化為聚磺防塌鉆井液體系，增強(qiáng)鉆井液的抗溫性能。油層段轉(zhuǎn)化為聚磺屏蔽暫堵鉆井液體系。4000m以前井眼段：地層可鉆性好，進(jìn)尺快，鉆屑污染嚴(yán)重，滲漏嚴(yán)重，鉆井液維護(hù)處理量大。主要滿足巖屑正常攜帶和控制泥餅厚度，保持較低的失水和較強(qiáng)的抑制包被能力。采用固控除砂、化學(xué)絮凝和膠液稀釋相結(jié)合控制鉆井液密度。