【正文】 。KCCTH鉆井液體系適合吐哈西部油田的鉆井液體系，該體系性能穩(wěn)定、抑制性強，有效控制了大段鹽膏層的縮徑、坍塌，事故復(fù)雜損失率明顯下降。以“多元協(xié)同”控制井壁穩(wěn)定技術(shù)可解決葡北、神泉、雁木西井壁不穩(wěn)定問題。六、結(jié)論吐哈西部油田地層井壁不穩(wěn)定機理：上部鹽膏地層易水化分散或溶解，回收率極低，易污染鉆井液；下部地層水敏性強，遇水后極易發(fā)生水敏性膨脹，產(chǎn)生較大的膨脹壓，造成地層坍塌掉塊。%下降為0,%%。井徑擴大率降低，井徑更加規(guī)則，測井、固井施工更加順暢，現(xiàn)場試驗7口井，除葡8井發(fā)生完井電測遇阻外，都達到了作業(yè)一次成功。表32 KCCTH防塌鉆井液試驗井指標(biāo)統(tǒng)計井號井深(m)鉆井周期(天)二開平均機速(m/h)復(fù)雜損失率(%)事故損失率(%)平均井徑擴大率(%)油層井徑擴大率(%)測井一次成功率(%)葡8260000葡9273600100神12268000100神142690280100神279290000100神281285000100雁西1195000100平均26300近5年完成井2741（1）井徑擴大情況對比共完成7口井，%，%，%，%。鉆井綜合效果分析該項目現(xiàn)場共試驗7口井，與鄰近五年完成井相比，使用該鉆井液體系鉆井施工順利，大幅度減少井下復(fù)雜與事故，縮短鉆井周期，且后期固井施工順利，現(xiàn)場維護與處理工藝較簡單。1）鉆井液性能指標(biāo)表31 第二現(xiàn)場試驗鉆井液基本性能井 深，m400～19001900～2800地 層N2p～N1t～EshEsh～K～J2q～J2s其它密度，g/cm3～～～～漏斗粘度，s50～6555～8025～30～35API濾失量，ml6～558～6～5泥餅，mm≤≤≤靜切力（10s/10min），Pa/Pa2～3/4～83～5/6～15～1/1～3含砂量，%≤塑性粘度，mPasYP，Pa動塑比Gel,Pa/ PaAPI，mLHTHP，mL粘附系數(shù)1181261/523320137/28由以上實驗結(jié)果可以看出：以上兩個配方的各性能指標(biāo)能夠滿足現(xiàn)場施工要求。室內(nèi)改進配方如下：1 4%基漿+%FA367+3%CXA2+2%CXB2+%NH4HPAN +%LVCMC +7%KCl+%CaO2 4%基漿+%FA367+3%CXA2+2%CXB2+%NH4HPAN +%LVCMC +%XC +7%KCl+%CaO表30 現(xiàn)場配方改進實驗結(jié)果序號AV，mPasYP，Pa動塑比APImL結(jié)論14%基漿1147密閉養(yǎng)護24小時2%XC63%BNG1688可用于提高粘切，效果稍好于XC4%MMAP5抗鹽抗鈣性能稍差5%KPAM76%FA3671376可以作為主聚物，粘切、失水較合適，形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)稍好于KPAM7%PACH23158可用于提高粘切，降低失水現(xiàn)場施工時可以根據(jù)以上評價實驗結(jié)果有目的選擇有機高分子聚合物。1）有機高分子聚合物優(yōu)選實驗評價配方：4%基漿 +有機高分子聚合物 +4%NaCl +表29 有機高分子聚合物評價實驗結(jié)果序號名稱AVmPa不足：（1）懸浮攜帶能力相對較差；（2）鉆井液體系中形成的氣泡較多，影響泵的上水。各井技術(shù)指標(biāo)如下。要求鉆井液性能達到以下標(biāo)準(zhǔn)：API失水不大于5ml；HTHP失水不大于12ml；坂含不大于70g/l；固相不大于17%；%。H 加強固控設(shè)備的使用和維護，保證目的層鉆進坂含小于70g/l、%，密度不超過g/cm3，降低對目的層污染。F 鉆至J2q、J2s層用FA36CXA2 、CXBPAC復(fù)配堿液，維護性能穩(wěn)定；用KCL、CaO堿液調(diào)節(jié)流變性；加入白瀝青封堵孔隙、微裂縫；補充XC提高體系的懸浮攜帶能力。D 鉆至Esh層底部，補充低熒光磺瀝青、QCX有機硅醇井壁穩(wěn)定劑YGC及DF，增強造壁防塌能力。C N1t鹽膏層（1200m左右）鉆進，～%FA367加強包被抑制性，用3～5%( NH4HPAN +LVCMC +JT888+ PAC)復(fù)配堿液控制失水在6mL以內(nèi)。保留少部分井漿并稀釋坂含至40～45g/l、粘度3540s，一次性干加足量的FA36CXACXBNH4HPAN 、LVCMC、JT888，循環(huán)均勻后，再依次干加KCl、CaO轉(zhuǎn)化為KCCTH鉆井液，并用HV PAC等降低失水至6ml以下。（2）二開井段：KCCTH鉆井完井液①體系配方： 4%基漿+%FA367+3%CXA2 +2%CXB2 +%NH4PAN +% LVCMC +%JT888+7%KCl+%CaO+%PAC+3%LY102+2%YGC+1%MFA2 +%NFA25+3%QCX1+%DF1+%WR1+%NaOH②鉆井液性能指標(biāo)表27 第一階段現(xiàn)場試驗鉆井液基本性能井 深，m400～19001900～2800地 層N2p～N1t～EshEsh～K～J2q～J2s其它密度，g/cm3～～～～漏斗粘度，s40~5545～6025～30～35API濾失量，ml6～558～6～5泥餅，mm≤≤≤靜切力（10s/10min），Pa/Pa1~2/3～52～4/4～8～1/1～3含砂量，%≤塑性粘度，mPa (4)進入K層前，加入有機硅醇井壁穩(wěn)定劑YGC和井壁封固劑MFG2，增強泥漿的封堵造壁能力；補充微凝膠類處理劑CXA2，阻緩壓力傳遞和濾液傳遞作用，穩(wěn)定井壁。通過在鉆井液中加入KCl、CaO等無機處理劑，降低體系水活度，盡量減少化學(xué)勢差誘導(dǎo)的自由水向地層的運移，并配合大分子量聚合物FA367和XC，提高鉆井液的抗鹽抗鈣能力和包被抑制能力；利用K+離子的鑲嵌特性，Ca2+離子的陽離子交換與絮凝作用，抑制了泥頁巖的水化分散；利用微凝膠類處理劑CXA2較好的阻緩壓力傳遞和濾液傳遞作用，穩(wěn)定井壁。2）技術(shù)對策(1)表層采用普通坂土漿，利用較高的固相含量和失水，以瞬時造壁封堵礫石層，防漏防塌；利用適當(dāng)?shù)拿芏群驼城校瑧腋y帶鉆屑，確保鉆進下套管等作業(yè)一次成功。(3)鄯善群底部、白堊系、七克臺及三間房組泥頁巖水敏性強易剝落掉塊，形成“大肚子”不規(guī)則井眼，且各交界面的地層破碎，裂縫發(fā)育，容易造成剝蝕掉塊、井塌劃眼,常有開泵困難及蹩泵現(xiàn)象發(fā)生。且井眼凈化難、井徑不規(guī)則，易造成下套管不到底等復(fù)雜事故。(4)J2q、J2s組以灰色、深灰色泥巖及雜色泥巖為主，微裂隙發(fā)育，地層破碎，成巖差，水敏性強、應(yīng)力大，易垮塌。(3)Esh、K層厚達1400米，含多套暗紫色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖，暗紫色泥巖層理、裂隙發(fā)育，為典型的破碎帶，極易垮塌。鉆遇地層特點神泉、葡北和雁木西等區(qū)塊地層鉆進過程中存在的普遍問題具有如下特點：(1)N1t含有強水敏性的棕黃色泥巖，遇水后極易導(dǎo)致井壁失穩(wěn)。五、現(xiàn)場試驗為解決吐哈油田西部的葡北、神泉和雁木西等區(qū)塊第三系地層鹽、膏、泥混合地層水化膨脹、鹽溶、鉆井液性能不穩(wěn)定，白堊系、侏羅系地層粘土礦物的排列取向性差，膠結(jié)性差，微裂隙較發(fā)育，易剝落掉塊，引起的起下鉆遇阻、遇卡等問題。（2） 防卡措施①針對第三系易吸水膨脹、水化分散的泥巖、鹽膏層，鉆井液應(yīng)具有較強的抗鹽、抗鈣能力以及抑制、造壁能力，防止鉆井液性能波動，引起井壁縮徑、井眼不規(guī)則，造成起下鉆阻卡。③K層以下，保證低熒光瀝青、QCX1和DF1在鉆井液中有效含量，強化封堵造壁，防止低密度鉆進時井壁垮塌，并及時補充WR1，提高體系的潤滑性，降低摩阻。②鹽膏層鉆進，加足各種護膠降濾失劑，控制API和HTHP失水在設(shè)計范圍內(nèi)。l ～11之間。l 在膏鹽層鉆進過程中，配制聚合物膠液補充到井內(nèi)，保證體系中含有足量的包被劑和護膠劑。l 若粘、切過高，用XY27控制。高密度鉆井液加重時，應(yīng)提前加入暫堵劑，提高地層的承壓能力，再按每循環(huán)周一定的增量加重。l 不斷加入CaO，控制Ca2＋含量，不可一次性加入量過多。四、KCCTH鉆井液體系維護與處理工藝鉆井液體系轉(zhuǎn)化在前面B配方基礎(chǔ)上，控制體系中聚合物加量，若過高可用儲備的預(yù)水化鈉膨潤土漿沖洗的辦法降低含量，處理后的鉆井液各項性能滿足要滿足鉆膏鹽層的需要。（6）鉆井液損害評價實驗結(jié)果與分析針對吐哈油田油氣層實際特點，取代表性巖樣（如表441所示），其中11和31為低滲巖芯，A油砂和C油砂為人工壓制巖芯，滲透率為中等。（5）KCCTH鉆井液保護油層機理分析● 減少粘土顆粒的侵入損害KCCTH鉆井液高溫高壓失水小，泥餅質(zhì)量高，可有效降低鉆井液濾液和固相進入地層，從而防止儲層的損害。③水鉆井液濾液與地層水不配伍形成的化學(xué)沉淀對油層所造成的損害神泉油田的地層水為氯化鈣型，固井過程中水鉆井液失水較大，含有大量碳酸根的水鉆井液濾液進入油層，與地層水形成碳酸鈣沉淀，堵塞油層。同時進入孔喉中的鉆井液固相在上覆壓力作用下堵得更緊密，使返排解堵更為困難。鉆井液中粘土顆粒直徑小于2μm，鉆屑顆粒直徑大多小于20μm，如鉆井液不采取措施，大量鉆井液固相顆粒在鉆進油層過程中就會進入油層，堵塞油層孔喉。（2）流體性質(zhì)① 原油性質(zhì)表25 神泉油田原油性質(zhì)表系第三系白堊系侏羅系神1塊神102塊神2塊密度地面(g/cm3)地下粘度地面()地下飽和壓力MPa)體積系數(shù)氣油比(m3/t)壓縮系數(shù)(104MPa1)收縮率（%）中間烴含量（%）② 地層水性質(zhì)水型CaCL2 總礦化度100000~125000mg/L。表24 神泉油田主要儲層物性數(shù)據(jù)表油 藏平均孔隙度，%平均滲透率，103μm2儲層類型第三系22168中孔中滲白堊系中孔低滲白堊系中孔中滲~，隨著油田開發(fā)，油層壓力系數(shù)已有不同程度的下降。膠結(jié)物以泥質(zhì)為主，少量碳酸鹽巖。粒圓度呈次棱角次圓狀，多為次棱角狀。5） 最優(yōu)配方KCCTH鉆井液抗污染性能評價實驗結(jié)果如表23所示：6）鉆井液保護油氣層實驗（1）儲層特性目前，在神泉油田發(fā)現(xiàn)的主要油層有QSS2以及J2s等，已經(jīng)全部成為神泉油田開發(fā)的主力油層。實驗結(jié)果如下：表22 潤滑劑優(yōu)選實驗結(jié)果序號配方實驗條件ф6ф3AV/PV/YP/Pa動塑比GelPa/PaAPI mLHTHP mLKf1B2常溫1211443212老化2363062B2＋2％CXC1常溫246424老化21423843B2＋2％復(fù)合成膜防塌劑常溫5455469老化2262064B2＋5％復(fù)合成膜防塌劑常溫2443410老化21403465B2＋2％潤滑劑常溫119554015老化21292276B2＋2％固體潤滑劑常溫1514685612老化21292817B2＋白油常溫15 12614219