曾虹鋼 田逢智 肖俊峰 汪松柏 鄭文武 田茂明

摘 要：為有效開發(fā)鄂爾多斯盆地氣田低孔、低滲透儲層，了解伊陜斜坡盒8砂巖儲層發(fā)育及含氣性。米49井位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡構(gòu)造北部，該井采用氮氣鉆井技術(shù)，氮氣鉆井的關(guān)鍵技術(shù)是井壁穩(wěn)定和轉(zhuǎn)換體系后的地層漏失。通過對不同井段鉆井的難點分析，確定與地層相適應(yīng)的鉆井液體系及現(xiàn)場維護(hù)處理措施，采用低滲透防塌技術(shù)、封堵與密度平衡井壁穩(wěn)定技術(shù)，很大程度上緩解了井塌問題，井徑擴(kuò)大率及井漏得到有效控制。

關(guān)鍵詞：伊陜斜坡;氮氣鉆井;低滲透防塌;井漏

1 一開鉆井液體系、維護(hù)處理

1.1 技術(shù)難點

一開鉆遇第四系黃土層，黃色流沙、粘土夾礫石層，影響機械鉆速，防止沉砂卡鉆。

1.2 鉆井液體系與配方

聚合物膨潤土鉆井液：5%鈉膨潤土+0.3-0.5%Na2CO3+0.1-0.3%KPAM+0.1-0.3%HV-CMC。

1.3 鉆井液維護(hù)處理

1.3.1 開鉆前仔細(xì)檢查循環(huán)、加重、固控和儲備系統(tǒng)，是否滿足開鉆要求。

1.3.2 配制80m3膨潤土漿（預(yù)水化24h以上）和40m31%-2%聚合物膠液，調(diào)整鉆井液粘度在50～60s之間，充分?jǐn)嚢杷瞄_鉆。

1.3.3 一開鉆進(jìn)中配制0.2%～0.3%濃度的大分子膠液HV-CMC維護(hù)和補充鉆井液。

1.3.4 一開鉆進(jìn)進(jìn)尺慢，井徑大，泥漿中含砂量高，要堅持早開泵晚停泵的辦法，防止沉砂卡鉆。

1.3.5 使用四級固控設(shè)備振動篩、除砂器、除泥器，含砂量控制在1%以下。

1.3.6 一開鉆完后，起鉆前注入高粘鉆井液50m3（粘度50～60s）進(jìn)行封閉，確保表套順利下入。

2 二開鉆井液體系、維護(hù)處理

2.1 技術(shù)難點

劉家溝與石千峰交接處存在大的裂縫性漏失，石千峰存在細(xì)小的微裂縫漏失。

2.2 鉆井液體系與配方

2.2.1 二開到劉家溝組。

無固相聚合物鉆井液：清水+0.1-0.2%PAM+0.2-0.3%KPAM。

較低固相或般土聚合物鉆井，該體系機械鉆速較快，且節(jié)約泥漿成本。

2.2.2 石千峰組至二開完鉆 膨潤土鉆井液體系。

3%-4%鈉膨潤土+0.3-0.5%Na2CO3+0.2-0.3%NaOH+0.1-0.3%KPAM+0.1%+0.6-0.8%LV-CMC+1-2%SFT-70。（遇滲時加入1-2%FT-1、1%SLD-1、2%DF-1、2%QS-2。）

雙石層組泥巖裂縫發(fā)育、硬脆易塌，特別是石盒子組。

鉆井液體系以封堵防塌為主，還要兼顧劉家溝防漏與堵漏，因此采用防塌鉆井液體系。

2.3 鉆井液維護(hù)與處理

二開～劉家溝中部。

①首先使用無固相聚合物鉆井液。二開前將儲備的200m3清水用KPAM或PAM將漏斗粘度調(diào)至30s后開鉆。②鉆進(jìn)中以0.2%～0.6%的KPAM或PAM膠液維護(hù)和補充鉆井液，利用其強絮凝、強抑制性充分沉淀鉆屑和分散的地層粘土，降低鉆井液密度。③根據(jù)井下返砂情況，多次用稠泥漿攜帶巖屑和掉塊清洗井眼。

3 三開鉆井液體系、性能、維護(hù)處理

三開采用氮氣欠平衡鉆井。

鉆進(jìn)井段：石千峰、石盒子、山西、太原（2260—2578m），進(jìn)尺318m，鉆進(jìn)至太原組夾煤層12m，泵壓不穩(wěn)定，環(huán)空不暢，改為鉆井液鉆進(jìn)。

3.1 采用鉆井液鉆井的技術(shù)難點

3.1.1 氮氣鉆井過程中，井筒內(nèi)氣柱壓力低于地層壓力，處于一種欠平衡狀態(tài)，伴隨著空氣錘和鉆具的震動，在井壁周圍易產(chǎn)生微裂縫或誘導(dǎo)裂縫，不利于替入鉆井液后的井壁穩(wěn)定。

3.1.2 氮氣鉆井過程中，氮氣將井壁周圍巖石水分帶出，使井壁保持干燥狀態(tài)，替入泥漿后，井筒液柱壓力升高，但井筒內(nèi)沒有致密泥餅的保護(hù)，鉆井液濾液迅速進(jìn)入地層，膨脹壓力急劇升高，導(dǎo)致井壁失穩(wěn)。

3.1.3 鉆井液對井壁的沖刷也會加重井壁失穩(wěn)。

3.2 鉆井液體系與配方

低滲透防塌鉆井液體系。

3%-4%鈉膨潤土+0.3-0.5%Na2CO3+0.2-0.3%NaOH+0.1-0.3%KPAM+0.1%+0.1-0.3%HV-CMC

+0.6-0.8% LV-CMC+1-2%DF-1+2-3%SFT-120

3.3 鉆井液維護(hù)與處理

①將二開中完鉆井液通過地面循環(huán)，逐步加入SFT-120、LV-CMC、使泥漿性能保持為：密度1.18-1.20g/cm3，粘度55-60s，濾失量3ml左右。②鉆至轉(zhuǎn)換井深后，將鉆具提離井底2m左右充分循環(huán)，直至排砂管線內(nèi)無明顯巖屑返出后，開始提漿。③替入泥漿時，為防止下部井段垮塌、漏失，上提鉆具離井底10m，替入前置液（加入3%DF-1和3%的SFT-120）20m3。④起鉆至套管鞋，替入泥漿至井口返漿后下鉆。⑤到底后，向井內(nèi)注入比重為1.2 g/cm3，漏斗粘度100s以上的鉆井液10-20m3，大排量循環(huán)帶砂。⑥充分循環(huán)鉆井液至點火裝置無火或氣烴值很低為止，方能起鉆。

4 結(jié)論與認(rèn)識

4.1 該區(qū)塊地層較為穩(wěn)定，劉家溝以上可適當(dāng)放開失水控制，在滿足帶砂清潔井底的情況下，保持較低的密度、粘切，有利于性能控制，減輕各種污染對鉆井液性能的影響程度，便于調(diào)整鉆井液性能，進(jìn)而降低處理成本。

4.2 該區(qū)塊的石千峰組存在不同程度的漏失，鉆進(jìn)過程中應(yīng)密切關(guān)注泥漿返出情況。

4.3 該區(qū)塊的石盒子組和石千峰組含有水敏性泥頁巖，極易剝落、掉塊甚至垮塌，注意比重與失水的控制，加入LV-CMC、SFT-120來防止地層垮塌。

4.4 氮氣鉆井后井壁干燥，轉(zhuǎn)換鉆井液時應(yīng)引起高度重視，要求替入的鉆井液性能滲透性低，抑制性強，防止引起泥頁巖水敏性垮塌。

4.5 氮氣鉆井轉(zhuǎn)換鉆井液鉆井時應(yīng)考慮井壁對鉆井液的適應(yīng)性，在向井內(nèi)注入鉆井液之前，應(yīng)先替入前置液，使井壁有一個適應(yīng)過程。

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