超深阶梯式水平井钻井液技术.pdf

石油天然气学报 （江汉石油学院学报） 2006 年10 月 第28 卷 第5 期 ·104 · Journal of Oil and Gas Technology （J. JPI ） Oct. 2006 VOI. 28 NO. 5 超深阶梯式水平井钻井液技术 李再钧 （塔里木油田分公司开发事业部，新疆 库尔勒841000 ） 任风君 （塔里木油田分公司第一勘探公司，新疆 库尔勒841000 ） 马光阳 （长江大学石油工程学院，湖北 荆州434023 ） ［摘要］东河1-H3 井是塔里木油田的一口超深双台阶水平井，设计斜深6325. 53m 、垂深5739. 63m 。由于 井深，钻遇地层复杂，给钻井液施工带来了极大困难。针对地层存在纵横交错的微裂隙，钻井液中的自 由水易进入地层，造成泥页岩整体强度变差以及石炭系地层中夹有石膏层，易对钻井液造成污染的问题， 采取了有针对性的一开、二开及三开钻井液技术措施，重点是提高钻井液的防塌性和润滑性。通过有效 的技术措施，顺利完成了定向钻井的施工，钻井液性能良好，各项技术指标优良。 ［关键词］超深阶梯式水平井；钻井液；防塌；润滑 ［中图分类号］TE254 ［文献标识码］A ［文章编号］1000 9752 （2006 ）05 0104 03 东河塘油田是1990 年投入开发的一个老油田，目前已进入油田开发中后期，油藏埋藏深 （垂深 5700m 以上），井温高 （140 C ）。东河1-H3 井位于库车县东河塘乡西南7km 处，是塔里木盆地塔北隆 起东河塘断裂带东河1 背斜构造上的一口超深双台阶水平井，设计斜深6325. 53m 、垂深5739. 63m ，在 陆地上已完成的阶梯式水平井中属世界级钻井难题。由于井深，钻遇地层复杂，实施深井定向钻进等， 给钻井液施工带来了极大困难，对钻井液护壁、固壁和润滑等技术要求高。施工中，针对其工程地质特 点及钻井液技术难点，采取了有针对性的钻井液技术措施，重点是提高钻井液的防塌性、护壁性和润滑 性，确保井眼稳定和润滑性良好，为安全、优质、快速钻进提供钻井液技术保障。通过有效的强化钻井 液施工技术措施，顺利完成了该井定向钻井的施工，满足了钻进、下套管、固井、测井以及地质录井的 需要，钻井液性能良好，各项技术指标优良。 1 钻井液技术难点 地层存在纵横交错的微裂隙，钻井液中自由水易进入地层，造成泥页岩整体强度变差。地层分散性 粘土矿物和膨胀性矿物含量较高，而且水化膨胀能力和分散性都较强，一旦钻井液中的自由水沿微裂隙 进入泥页岩中，泥页岩的膨胀和分散就不可避免，因此粘土矿物的水敏性是引起井眼失稳的主要原 因［1］。 石炭系地层中夹有石膏层，易对钻井液造成污染。钻井施工周期长，钻井液对裸眼段浸泡时间长， 容易造成井壁垮塌，同时对油气层的损害相对增加。因此为满足不同地层、不同岩性井段及各种钻井作 业对钻井液性能的要求，必须从以下几方面优化钻井液体系配方和参数：有良好的流变性和井眼净化能 力，防止岩屑床形成；有良好的高温稳定性、失水造壁性、防塌性能和润滑防卡能力；有强抑制性和良 好的抗污染能力；有利于保护油气层，减少油气层损害［2 ］。 2 钻井液维护处理措施 2. 1 一开钻井液 采用 3 土般土正电胶聚合物体系。表层开钻前用淡水配预水化土般土浆200m ，然后用大分子80A51 与小 3 分子K-HPAN 配成胶液维护补充泥浆，配胶液350m ，配方为：0. 14% 烧碱+ 0. 17% 纯碱+ 0. 49% 80A51 ［收稿日期］2006 09 25 ［作者简介］李再钧 （1969 ），男，1992 年大学毕业，硕士，工程师，现从事钻井泥浆技术管理与研究工作。 第28 卷第5 期 李再钧等：超深阶梯式水平井钻井液技术 ·l05 · + 0. 3% MMH + 0. 63% KPAN。用固控设备及时清除钻进中有害固相