【摘要】呼和湖凹陷位于海拉爾盆地的東部，是海拉爾盆地呼和湖坳陷內(nèi)的二級(jí)構(gòu)造單元。該區(qū)塊地質(zhì)條件復(fù)雜。扎賚諾爾群主要在在伊敏組、大磨拐河組和南屯組有不同厚度的煤層發(fā)育，并且有斷層發(fā)育，煤層膠結(jié)不穩(wěn)，裂縫發(fā)育好，該地層極易發(fā)生剝落掉塊、坍塌、井漏等井下復(fù)雜事故。現(xiàn)有的聚合物鉆井液體系已經(jīng)不能滿足該區(qū)塊施工的要求，因此有必要研制一套適合海拉爾易失穩(wěn)地層的強(qiáng)抑制鉆井液體系，以滿足海拉爾復(fù)雜區(qū)塊的勘探與鉆井生產(chǎn)需要。

【關(guān)鍵詞】強(qiáng)抑制 易失穩(wěn) 煤層 防漏 堵漏

1 室內(nèi)研究

1.1 配方研究

結(jié)合該地區(qū)的地層特點(diǎn)及復(fù)雜的地質(zhì)條件，應(yīng)選用防塌抑制效果好，攜巖能力強(qiáng)，受地質(zhì)條件限制小，性能穩(wěn)定的鉆井液體系，以提高鉆井液對(duì)煤層的封堵造壁性，防止井下復(fù)雜情況的發(fā)生，避免煤層鉆進(jìn)過程中的施工風(fēng)險(xiǎn)，為安全優(yōu)質(zhì)高效快速鉆井提供保障。因此應(yīng)選擇抑制性強(qiáng)的鉆井液體系。根據(jù)呼和湖凹陷地質(zhì)資料和在此區(qū)塊以往鉆井資料提示，針對(duì)性的開展了強(qiáng)抑制聚合物水基鉆井液室內(nèi)評(píng)價(jià)試驗(yàn)。通過大量的試驗(yàn)優(yōu)選出性能更好，價(jià)格合理的處理劑。

通過室內(nèi)篩選實(shí)驗(yàn)，優(yōu)選出效果較好且具有針對(duì)性的抑制劑、增粘劑、降濾失劑及稀釋劑，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合結(jié)合海拉爾易失穩(wěn)地層的特點(diǎn)，通過室內(nèi)配方優(yōu)選和配伍性實(shí)驗(yàn)，確定了最終的鉆井液配方為：一開現(xiàn)場(chǎng)漿稀釋50%+ 0.3%強(qiáng)包被劑+0.01%KOH+3%KFT+3%FT99-Ⅱ+2%FRJ-Ⅱ+2%BFT+ 0.2%PAC-HV，根據(jù)需要加入1%～1.5%MX。并對(duì)鉆井液體系的各項(xiàng)性能開展了評(píng)價(jià)。對(duì)該體系進(jìn)行了各種評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該體系具有較強(qiáng)的抑制性和較好的流變性，能夠滿足海拉爾地區(qū)易失穩(wěn)地層的施工。

1.2 防漏堵漏技術(shù)研究

該地區(qū)扎賚諾爾群，不定期鉆遇煤層，煤層膠結(jié)不穩(wěn)，裂縫發(fā)育好，易發(fā)生井漏事故，因此有必要進(jìn)行防漏堵漏技術(shù)研究。通過考察及室內(nèi)優(yōu)選實(shí)驗(yàn)，篩選出具有良好隨鉆防漏效果的隨鉆防漏材料，并通過實(shí)驗(yàn)確定隨鉆防漏劑配方及其最優(yōu)加量。確定防漏劑配方為2-3%DL-1和2-3%NPB。通過對(duì)不同比例的DL-1、NPB、復(fù)合堵漏劑（C、M、S）配比進(jìn)行室內(nèi)堵漏實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)堵漏材料的優(yōu)選，及堵漏配方的優(yōu)化，研制的堵漏泥漿可以解決1-5mm裂縫封堵問題?，F(xiàn)場(chǎng)施工過程中可根據(jù)根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的堵漏配方。

2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

2.1 工程簡(jiǎn)況

新型強(qiáng)抑制聚合物鉆井液體系于2012年7月23日至2012年8月20日成功應(yīng)用于海拉爾盆地呼和湖坳陷呼和湖凹陷和15井的施工中。2012年7月18日一開井段使用φ374.7mm鉆頭、膨潤(rùn)土混漿鉆井液鉆進(jìn)，鉆至井深500m一開完鉆，順利下入φ273.1mm套管至井深500m固井，水泥漿返出地面。2012年7月23日二開井段使用φ229mm鉆頭、強(qiáng)抑制聚合物鉆井液鉆進(jìn)，鉆至井深2086m起鉆換φ215.9mm鉆頭鉆進(jìn)至2885m完鉆，電測(cè)后裸眼完井。該井鉆井周期41.63天，平均機(jī)械鉆速5.53m/h，施工中使用最高鉆井液密度1.18g/cm³，全井鉆井液性能優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定，滿足了鉆進(jìn)、起下鉆、測(cè)井、固井等常規(guī)作業(yè)及其它特殊作業(yè)施工的需要。

2.2 處理方法與維護(hù)

2.2.1 配漿

（1）進(jìn)行小樣實(shí)驗(yàn)，測(cè)定二開鉆井液的基礎(chǔ)性能，根據(jù)性能來(lái)確定預(yù)留鉆井液的體積；

（2）預(yù)留二開鉆井液100方，加水140方。在地面配漿，充分循環(huán)，性能符合設(shè)計(jì)后開始頂替井筒內(nèi)鉆井液，全部頂替完畢后充分循環(huán)，達(dá)到設(shè)計(jì)性能后開始施工。替漿過程要求連續(xù)，不得中途停泵，排量要適中，不宜過大。

（3）加 理劑的順序?yàn)椋簭?qiáng)包被劑0.3%、KOH 0.2%、KFT 3%、FT99-2 3%、深層穩(wěn)定劑 2%、FT-1 2% ；再用YZJ 0.2-0.3% 和硅氟降粘劑MX 1.5-2.0%調(diào)整鉆井液性能。

2.2.2 鉆井液維護(hù)及處理

500-2885m井段：

（1）掃水泥塞時(shí)加入純堿除鈣離子。掃完水泥塞后取井漿在室內(nèi)通過小型實(shí)驗(yàn)確定各種處理劑最佳加量，并以此為指導(dǎo)，加入各種聚合物處理劑，調(diào)控好鉆井液各種性能參數(shù)。

（2）隨鉆均勻補(bǔ)充預(yù)水化后大分子聚合物（乳液包被劑），保持鉆井液中有足量的聚合物。

（3）隨鉆補(bǔ)充KFT、BFT、FT99-2抑制上部地層粘土礦物水化分散膨脹，增強(qiáng)鉆井液的封堵性，并維持較好的流變性，控制慮失量。

（4）加入適量的KOH，保持一定的pH值。

（5）隨鉆補(bǔ)充FT-1改善泥餅質(zhì)量，穩(wěn)定井壁。

（6）加強(qiáng)固控設(shè)備的使用，清除鉆井液中劣質(zhì)固相，控制較低的鉆井液膨潤(rùn)土含量。

2.2.3 二開鉆井液性能（表1）

2.2.4 煤層鉆井液技術(shù)

（1）嚴(yán)格控制鉆井液密度。本井鉆進(jìn)過程中密度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行，在確保井下安全的情況下，鉆井液密度盡量靠低限，開展近平衡壓力鉆井。

（2）在煤層堅(jiān)持以預(yù)防為主，防堵結(jié)合的原則，進(jìn)入大一段和南屯組前，加入0.5t的DL-1、1.75t的BFT和3t的NPB，封堵煤層裂縫，預(yù)防煤層井漏。

（3）嚴(yán)格控制鉆井液的濾失量，API失水量≤4ml，HTHP≤10ml，保持泥餅質(zhì)量薄而致密。

（4）保持鉆井液中有足量的聚合物，保證鉆井液的強(qiáng)抑制性。增加瀝青類處理劑的用量，增強(qiáng)鉆井液的封堵性，保持井壁穩(wěn)定。

該井二開鉆遇煤層46個(gè)，厚度164米，未發(fā)生井塌、井漏等復(fù)雜工況，整個(gè)二開施工中鉆井液性能穩(wěn)定、優(yōu)良，鉆井及完井施工作業(yè)順利。

3 結(jié)論

（1）研制的強(qiáng)抑制聚合物鉆井液體系具有較強(qiáng)的抑制性和穩(wěn)定井壁能力，成功完成了海拉爾和15井的施工，能夠滿足海拉爾易失穩(wěn)地層的鉆井施工。

（2）針對(duì)煤層的井壁穩(wěn)定技術(shù)和防漏堵漏技術(shù)取得了一定的效果，今后可繼續(xù)推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄢捷年，主編.鉆井液工藝學(xué)[M].中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006

[2] 徐同臺(tái)，劉玉杰，申威，等.鉆井工程防漏堵漏技術(shù)[M].石油工業(yè)出版社，1997

作者簡(jiǎn)介

榮鵬飛，1985年生，男，助理工程師，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，一直從事鉆井液配方研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工作。