坨斜208井地質巖性特點及相應的鉆井液技術應用

1引言本井區(qū)位于寧海古沖溝內，古沖溝長期繼承性發(fā)育，具有形成多層系疊合連片砂礫巖群的沉積條件；該區(qū)發(fā)育的斷層、砂體、不整合面成為油氣運移的良好通道，且與南部洼陷烴源巖溝通良好，運移條件好，易造成井塌、井漏等復雜情況。2背景介紹該成果主要通過分析坨斜208區(qū)塊地質巖性特點，有針對性的提出鉆井液的處理維護要點，采用欠飽和鹽水鉆井液體系，成功解決了鉆時慢、井壁上糊下掉、起下阻卡、電測阻卡等井下復雜情況，為提高鉆速、增加效益等提供了良好的技術方案和參考數據。3主要內容3.1地質概括及特點3.1.1東營組及以上地層本地層成巖性差、巖性松散，泥巖含有大量蒙脫石，易吸水膨脹及造漿性強.3.1.2沙一、沙二段巖性特征：該區(qū)沙二段巖性主要為不等粒、中粒、細粒硬砂巖，次為長石細砂巖、粉砂巖。石英含量平均為40%，長石33%，巖屑27%，石英含量與長石+巖屑含量的比值僅為0.67，小于1。粒度中值為0.16-0.22mm平均0.20mm，屬細砂粒級。泥質含量較高，為6.08%，顆粒磨園度為次棱狀，結合巖屑含量大于25%；3.1.3沙三段3.1.3.1巖性以暗色泥巖為主，膠結類型以孔隙式膠結為主，膠結物以鐵方解石、鐵白云石為主，部分含有少量增生石英和高嶺石，雜基以泥質為主，平均含量為4.0%。3.1.3.2根據取芯井巖心分析資料統(tǒng)計，沙三下為深灰色泥巖、灰質泥巖、夾灰褐色油頁巖；3.2相應的鉆井液技術措施的制定與實施3.2.1東營組及以上地層：注重固控設備的使用，振動篩篩布采用180目、使用兩臺離心機同時運轉；二開加入1%的氯化鈣，并保持鈣離子含量達到1500～2000ppm，同時加大聚合物的含量，保持在0.5%左右，鉆井液中要加足清水，盡量降低自然密度，使其1.10g/cm3、粘度35s以下；在進入東營組后，聚胺的含量大于0.6%，嚴格控制固相含量低于8%，自然密度不大于1.12g/cm3，控制鉆井液中粘土含量在40～60g/L，另一方面，利用聚胺大分子特有的性質，大量加入的同時，也可改善鉆井液的潤滑性；同時，為改善鉆井液流型，可加入0.5%的改性銨鹽；3.2.2東營組及沙一段的鉆井液轉型及性能處理與維護：3.2.2.1處理：在鉆進至東營組下部井段后開始對鉆井液進行性能調整并轉型為欠飽和鹽水鉆井液體系，主要以護膠為主；轉型前調整如下：0.2%純堿+0.5%燒堿+3～5%抗鹽防塌降粘降濾失劑+1.0%天然高分子降濾失劑+0.5%石墨粉。使鉆井液粘度保持在35～40秒之間，中壓濾失量小于4ml，調整泥餅質量薄而致密、堅韌、潤滑性能好，PH值9左右，動塑比維持在0.48左右；轉型中，加入燒堿1噸、氯化鈉35噸、氯化鉀15噸；經測量坂土含量51g/L、漏斗粘度41s、中壓濾失量4.2ml、PH值9.5、氯離子含量89800mg/L;3.2.2.2維護：聚丙烯酰胺加量應嚴格保持不低于0.6%，一方面增強鉆井液對地層造漿作用的抑制，另一方面提高鉆井液的剪切稀釋與潤滑作用；3.2.3東營組至沙二段：沙一與沙二段交界處含膏泥巖，鈣離子在500mg/L左右，對鉆井液粘度影響大；采用0.2%純堿+1%抗鹽防塌劑+0.5%天然高分子降濾失劑進行處理；沙二段含有三段火成巖，影響鉆時，最慢可達40min/m，對鉆井液沒有影響；塑性泥巖含量相當高、粘度難控制，易發(fā)生縮徑現象，降低中壓濾失量通常采用0.3%燒堿+1%天然高分子降濾失劑+1%超細碳酸鈣即可，維護以0.7%聚胺為主；3.2.4沙一段與沙二段的鉆井液性能調整：加入2%抗鹽防塌劑+0.5%天然高分子降濾失劑++1%有機硅穩(wěn)定劑+2%無熒光白油潤滑劑+0.5%石墨粉，嚴格控制鉆井液性能：密度1.15～1.18g/cm3、漏斗粘度〈42s，中壓濾失量＜5ml、塑性粘度16～20mpa·s、動切力8～10pa、PH值9～10；3.2.5進入沙三段井段的維護處理：重點是提高鉆井液的防塌性、護壁性和潤滑性,確保井眼穩(wěn)定和良好的潤滑性,以液體潤滑劑為主,配合固體潤滑劑,增強鉆井液的潤滑性,強化固控,降低摩阻。3.2.6進入沙三中以后，地層造漿率有所降低。3.2.7鉆屑的攜帶與井筒的清潔控制：整口井的鉆進過程中，為盡量減少在鉆屑上返過程中受鉆具拍打擠壓導致上返困難,堵塞環(huán)空,或鉆屑過度破碎分散,影響泥餅質量,增加摩阻等問題,進一步提高鉆井液的包被抑制能力,保持鉆屑的完整性,提高鉆井液的潤滑性,降低鉆屑間的連接力,同時采用較高的排量（1.8～2.0m3/min）增加紊流狀態(tài)，提高鉆井液對巖屑的沖刷破壞能力,加強短程起下鉆作業(yè)加強刮拉破壞等；3.2.8完鉆后，在經過起下鉆作業(yè)后，鉆井液粘度不超過55s，循環(huán)至少3周以后，配制大概在10m3的粘度為65s的稠漿泵入井內循環(huán)，以利于鉆屑的返出；待振動篩處徹底沒有鉆屑后，加入2t白油潤滑劑、0.5t玻璃小球、0.5t塑料小球、0.5t石墨粉封井起鉆電測。4應用情況通過以上的技術措施，在本井施工過程中，分析施工區(qū)域特點，成功的克服了該區(qū)塊施工困難、電測阻卡等難點，鉆進過程順利、完鉆時鉆具摩阻不大于4～5t，電測一次成功、下套管順利、固井質量合格、降低了井徑擴大率、提高了機械鉆速、降低了鉆井周期，杜絕了井下復雜情況的發(fā)生、使鉆井成本大大降低。5經濟評價及推廣前景通過以上技術措施，