义183钻井液技术.doc

义183井钻井液技术 摘要：义183井是位于济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷渤深4断阶带东部地区义183井区的一口预探井，完钻层位为沙四下红层，完钻井深4642m。针对一开井段地层胶结疏松，井径大，钻屑携带困难的问题采用高粘度膨润土浆，保证了携岩能力；二开井段钻遇明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组，地层成岩性差，泥岩性较软且砂层发育，易坍塌卡钻，施工中采用聚磺防塌钻井液，确保了钻井液的携岩能力和造壁性，实现了井壁稳定；三开井段钻遇沙四段含有膏泥岩，要防止盐膏污染，井底温度升高，要保证钻井液的高温稳定性，该井段采用了抗高温聚磺钻井液，解决了钻井液的抗温抗污染问题，实现了深部地层的快速钻进，保证了施工的安全。 关键词：钻井液性能；防塌；抗污染；携岩能力 1地质简况 义183井位于济阳坳陷沾化凹陷渤南洼陷渤深4断阶带东部义183井区，自上而下钻遇地层有平原组（0～350m）、明化镇组（350～1320m）、馆陶组（1320～2100m）、东营组（2100～2810m）、沙河街组（2810～4642m）。 平原组为棕黄色粘土以及松散砂层；明化镇组上部砂岩夹棕黄色泥岩，下部为泥岩夹粉砂岩；馆陶组上部为泥岩与浅灰色砂岩、泥质砂岩呈不等厚互层，下部为厚层状灰白色砂岩夹泥岩，底部为厚层状底砾岩；馆陶组及以上地层成岩性差，要防止井壁坍塌。东营组上部泥岩与浅灰色砂岩、泥质砂岩呈不等厚互砂岩；下部以灰色泥岩、砂质泥岩为主夹砂岩；东营组及以下地层要注意防斜；沙一段以泥岩、灰质油泥岩间互层，底部以油页岩、油泥岩为主夹生物灰岩及薄层白云岩；沙二段为灰粉细砂岩、泥质砂岩为主夹泥岩、砂质泥岩；沙三上岩性以泥岩、油泥岩、油页岩为主夹砂岩；沙三中岩性以浅灰色细砂岩、灰质粉砂岩与深灰色泥岩、油泥岩呈不等厚互层；沙三下以泥岩、油泥岩为主夹薄层灰质粉砂岩、细砂岩，该段地层地层压力系数低，容易渗透性漏失。沙四上以泥岩为主，含少量浅灰色泥膏岩，夹泥质砂岩、粉砂岩、细砂岩；沙四下为泥岩与含砾砂岩、细砂岩、泥质砂岩呈不等厚互层[1]。 2工程概况 义183井设计井深4600m，完钻井深4642m，完钻层位为沙四下，一开用Φ444.5mm钻头钻至井深355m，Φ339.7mm表层套管下至井深354.15m，水泥返至地面；二开用Φ311.2mm钻头钻至井深3625m，Φ244.5mm技术套管下至井深3624.98m，封过沙三中地层，水泥返至井深2206m；三开用Φ215.9mm钻头钻至井深4642m，完井悬挂Φ139.7mm尾管，水泥返至井深3422.88m。义183井钻井周期为63天11.83小时，建井周期为98天15.5小时，平均机械钻速为7.19m/h，井底水平位移157.29m，本井固井质量、井身质量、井口质量均合格。 3分井段钻井液技术 3.1一开（0～355m） 一开地层为棕黄色粘土以及松散砂层，地层胶结性差，易发生井壁坍塌；井眼的尺寸较大，环空上返速度低，钻屑携带困难，不利于井眼的清洁；钻进中使用膨润土配浆，保证足够的护壁和防透能力，控制好流变性，确保足够的携带和悬浮能力。振动筛和除砂器开动率100%，振动筛使用80目的筛布。一开钻井液性能：密度1.05～1.07g/cm3，漏斗粘度29～35s。钻完后进行充分的循环，下套管固井作业均顺利完成。 3.2二开（355～3625m） 1）技术难点 二开井段井眼较大，钻遇地层主要为明化镇组、馆陶组、东营组、沙河街组，地层的成岩性差，泥岩性较软且砂层发育，泥岩易水化分散，砂质泥岩胶结疏松易垮塌，要防止坍塌卡钻[2]。上部井眼钻井液主要以抑制地层造浆、防止泥岩缩径为目标，钻至沙河街组主要以携带悬浮岩屑、防塌为主。 2）钻井液配方 大井眼施工过程中，钻井液要保持较高的粘度切力, 确保钻井液的携岩能力和造壁性。采用聚磺防塌钻井液体系，主要配方：4～5%膨润土＋0.3～0.5%PAM＋2～3%褐煤树脂，+2～3%低荧光磺化沥青，+2～3%磺化酚醛树脂，+0.5%胺基聚醇+0.5%硅氟稳定剂。处理添加剂：烧碱、铵盐、堵漏剂、除硫剂、加重剂等。 3）钻井液控制要点 二开采用大循环开钻，保证钻井液携带岩屑效果；井深1200m改小循环，控制基浆密度在1.13g/cm3以内，东营组中部开始，将钻井液失水逐步控制在8ml以内，随井深的增加逐渐加入降滤失剂和沥青类、树脂类、褐煤类防塌剂和胺基聚醇防塌剂，沙河街组前使性能达到设计要求；在整个钻进过程中加强固控设备的使用，搞好泥浆净化，使钻井液的含砂量控制在0.3%以内；根据井下情况，做好短起下工作，保证井眼畅通，电测一次成功。 3.3三开（3625～4642m） 1）技术难点 三开沙四段含有膏泥岩，要防止钻井液受到污染。地层中可能含有H2S，在钻进过程中要加强防范。随着钻进的深入，地层温度也随之升高，还要保