氯化钾环保钻井液在垦西斜11井中的应用.docx

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氯化钾环保钻井液在垦西斜11井中的应用

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摘要：垦西斜11井位于济阳坳陷沾化凹陷三合村洼陷北部东营组剥蚀圈闭高部位，完钻层位东营组，钻探目的是了解三合村洼陷东营组第二剥蚀环带含油气情况同时兼探馆陶组。本井地层岩性描述存在大厚度的软泥岩，岩屑遇水易分散水化，地层造浆严重，钻井液流变性维护难于控制。针对该地层特点，本井施工过程中上部地层选用钙处理钻井液体系，下部地层选用氯化钾环保钻井液体系，经过现场合理调配维护，较好地完成了钻井液任务，形成了一套适用经济的环保型钻井完井液技术。

关键词：钻井液；氯化钾；环保

1.钻井地质概况

1.1井位井深与地层

垦西斜11井山东省东营市河口区垦西地区，垦128-斜3井井口方位334°距离760m。该井为定向型预探井，设计井深1858米，目的层为东营组，兼探馆下段5砂组、馆上段5砂组。

1.2地质分层

表1肯西斜11井地质分层

地质分层

平原组

明化镇

馆上段

馆下段

馆下段

垂深

300m

1130m

1440m

1760m

1850m

1.3地层岩性描述

平原组：棕黄色粘土及松散砂层。

明化镇组：上部浅灰色、灰黄色砂岩夹棕黄色泥岩；下部紫红色泥岩夹浅灰色粉砂岩。

馆上段：紫红色、灰绿色、浅灰色泥岩夹砂岩。

馆下段：厚层状灰白色砂岩夹灰绿色、浅灰色泥岩；底部为厚层状底砾岩。

东营组：灰白色砾状砂岩、含砾砂岩与紫红色、灰色泥岩、砂质泥岩不等厚互层。

2.钻井工程概况

2.1井身结构

表2垦西斜11井井身结构

开钻

次序

钻头尺寸

(mm)

井段

(m)

套管外径

(mm)

套管下深

(m)

水泥返深

(m)

一开

Φ346.1

311

Φ273.1

310

地面

二开

Φ241.3

1858.09

Φ177.8

1855

地面

2.2钻井液体系

表3垦西斜11井钻井液体系

开钻序号

井眼尺寸

（mm）

井段

（m）

钻井液体系

一开

Φ346.1

0～311

土浆

二开

Φ241.3

311～1100

钙处理钻井液

1100～1300

聚合物钻井液

1300～1858.09

KCl聚合物润滑钻井液

2.3重点环节钻井液性能

表4垦西斜11井重点环节钻井液性能

项目

护胶前

护胶后

加KCL后

完钻前

～1200m

～1250m

～1300m

～1858.09m

密度g/cm3

1.11

1.11

1.12

1.13

漏斗黏度s

29

46

42

45

API失水ml

3.0

3.2

3.6

静切力Pa

1/2

2/4

pH值

11

10

10

总固含%

＜10

＜10

动切力Pa

5～8

6～10

塑性黏度mPa·s

10～16

12～20

MBT

50~60

50~60

2.4处理剂加量

表5垦西斜11井处理剂加量

材料名称

二开侧钻前

侧钻后

311～1858m

～1858.09m

NaOH

1

1

膨润土

3

2.5

CaCL2

2

pam

0.2

0.2

APT

3

2

WNP-1

3

2

FH-D18

1

1

白油

3

2

KCL

10

3

3.现场应用情况总结

3.1本井施工难点提示

（1）根据地质提示，本井明化镇组、馆陶组、东营组存在大段软泥岩，地层造浆严重，钻井液性能维护困难。

（2）该区块前期施工的同类型探井井眼扩大率控制困难，井径超标，后期固井质量一般。

（3）泥浆不落地拉运问题，存在拉运不及时情况。

3.2做好体系转换前的准备工作

3.2.1钻井液固相控制

为保证体系转换成功，转换前钻井液的固相控制是重中之重，通过放浆跟水和全部固控设备的使用，保证钻井液的低固相含量。本井1200米进行的护胶处理，处理前钻井液性能如下表所示：

表6垦西斜11井转型前钻井液性能

密度（g/cm3）

粘度（s）

膨润土含量（mg/l）

1.11

29

40

由于需要集中大量放浆，对泥浆不落地拉运是一大考验，本井体系转换前由于拉运不及时耽搁了时间。

3.2.2钻井液性能调整

转换前要对钻井液进行进行护胶处理，护胶的目的是在有用的粘土颗粒表面附着一定量的高分子聚合物，防止在加入氯化钾后由于离子斥力造成粘土与高分子间无法有效吸附，造成钻井液性能大幅度变化，或难以调整。

本井1200米开始护胶处理，加2%WNP-1+2%APT+0.3%NaOH，提高钻井液的抗盐能力。护胶处理完成后的性能：

密度

（g/cm3）

粘度

（s）

塑性粘度

(mpa.s)

动切力

(pa)

切力

(pa)

滤矢量

(ml)

PH

1.11

43

10

3

1/2

3.0

11

表7垦西斜11井护胶后钻井液性能

3.3现场体系转换工作

3.3.1小型试验

体系转换前，隔离循环罐4号罐，在搅拌条件下加