东泉2井复合井眼欠平衡钻井及气液转换钻井液技术.docx

学兔兔 www.xuet ut 第 2 7 卷 第 1 期 2010年1月 钻 井 液 与 完 井 液 DRILLING FLUID COMPLETION FLUID Vol.27 No.1 Jan. 2010 文章编号： 1001-5620(2010)01-0038-03 东泉2井复合井眼欠平衡钻井及气液转换钻井液技术 邢鹏云,徐先国2 ,张岐安2 ,付建国2 , 张建发2 ,汤红琳2 ,张武1 (1.新疆石油管理局东部勘探项目经理部，新疆阜康；2.西部钻探准东钻井公司泥浆技术服务公司，新疆阜康) 摘要 东泉2井第四系和新近系地层砾石发育，易垮塌；白垩系上部地层膏质泥岩发育，遇水易膨胀而引起井 眼缩径、坍塌，石炭系地层压力较低，局部裂缝发育，易漏失。该井三开实施空气泡沫钻井失败后，恢复水基钻 井液钻井，其后又为了加快钻井速度，从使用φ311mm 钻头改为使用φ215.9 mm 钻头钻进。施工中井身结构的 变化加大，增加了钻井的难度，对钻井液技术也提出了更高的要求。通过一开采用正电胶钻井液，二开使用钾钙 基聚磺钻井液，三开使用气液转换钻井液技术，并根据不同的施工条件，合理调整钻井液性能参数，从而解决了 东泉2井岩屑悬浮携带、三开欠平衡钻井和变更井眼结构方案后形成的φ555 mm、φ311 mm和φ216 mm 漏斗 形井眼的井眼稳定、防漏、防塌等复杂问题，满足了特殊井眼井的施工要求。 关键词 复合井眼；水基钻井液；气液流体转换；防塌；防漏 中图分类号： TE254.3 文献标识码：A 1 地质工程概况 东泉2井是位于准噶尔盆地东部隆起北三台凸 起北1井断背斜上的一 口预探井。该井第四系(0~392 m) 和新近系地层(392~1050m) 岩性以不成岩的黄 土、砂砾岩和含砾泥岩为主；古近系(1050~1208m) 和白垩系地层(1208~1476 m) 岩性主要以膏质泥岩、 泥质粉砂岩和粉砂质泥岩为主；二叠系梧桐沟组地 层(1476~1566m) 岩性主要以泥岩和砂质泥岩为主； 石炭系地层(1913~4122m) 岩性以玄武岩、凝灰岩、 凝灰质细砂岩和鞍山岩为主，上部存在风化壳。 该井一开使用φ660.4 mm 钻头钻至井深205 m, 下入φ508 mm 表层套管至井深204.39 m。 二 开用φ444.5 mm 钻头，钻至井深1913 m 中途完 钻，下入φ339.7 mm 技术套管至井深1912.01 m。 三开使用φ311.2mm 钻头钻至井深3048.00m, 其 中在1913~2127m 井段利用泡沫进行欠平衡钻进， 使用φ215.9 mm 钻头钻至井深4122m 完钻。 2 钻井液技术难点 1)第四系和新近系上部地层易塌、易漏；古近系 和白垩系地层易造浆、缩径、垮塌，造成卡钻；二叠 系地层易水化剥落、垮塌；石炭系地层易发生硬脆性、 剥落性、溶蚀性等垮塌，特别是风化壳地层垮塌更 严重，同时该地层局部裂缝发育，易发生井漏。 2)二开地层岩性变化大、井眼大、钻井液消耗 量大，要求钻井液性能稳定，同时还要具有良好的 封堵性、抑制性、防塌能力和悬浮携带能力。 3)在三开井段利用空气泡沫实施欠平衡钻井， 由于井壁处于欠平衡状态和地层出水，导致井壁失 稳、垮塌严重。同时，在进行气液转换过程中，由 于井壁周围压力的变化及渗滤作用的影响，会在一 段时间内进一步造成井壁的不稳定。 4)三开钻至井深3048m 时，由于钻速很慢， 改用φ215.9 mm 钻头以加快钻井速度，在欠平 衡钻井结束后出现井壁垮塌以及变更设计后，在 φ555 mm、φ311.2 mm和φ215.9 mm 井 眼 中 形 成漏斗型井眼，给钻井液的流变性、防塌、防漏带 很难协调统一的矛盾。 3 现场钻井液工艺技术3] 3.1 一开(0~205 m) 该井段采用正电胶钻井液钻井。按配方配制 好钻井液后，将密度调整到1.10g/cm3, 循环均匀 后开钻。钻进过程中，保证钻井液具有较高的膨 第一作者简介：邢鹏云，工程师，2003年毕业于西南石油学院钻井工程专业，现任新疆石油管理局东部勘探项目经理 部泥浆监理。地址：新疆阜康石油基地东部勘探项目经理部；邮政编码831511。 学兔兔 www.xuet ut 第27卷第1期 邢鹏云等： 东泉2井复合井眼欠平衡钻井及气液转换钻井液技术 39 润土含量、黏度和切力，利用正电胶钻井液良好的 悬浮携带能力，使砾石能快速地返出井口，防止井 壁垮塌和沉砂卡钻。使用FA-367抑制第四系未成 岩黄土的水化分散。钻井液配方如下。 (7%~8%)膨润土+6%MMH (胶液)+0.4%Na?CO? +(0.2%~0.4%