川西高密度钻井液技术难点分析及对策.pdf

2024年8月精细石油化工进展第25卷第4期

川西高密度钻井液技术难点分析及对策

梁兵

中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，河南濮阳457001

摘要川西地区作为中石化西南地区油气勘探开发重要地区，重点开发高庙子、中江区块，钻遇

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地层复杂，主要目的层为上、下沙溪庙组，地层压力系数高，自二开起，钻井液密度超过2.10g/cm，

高密度钻井液在施工过程中流变性控制难度大，地层井壁失稳严重，地层安全密度窗口窄，水平段

摩阻大，电测、下套管困难。针对川西地区高密度钻井液施工过程中的技术难点，通过分析沙溪庙

组地层井壁失稳原因，优化控制高密度钻井液流变性，降低长裸眼段摩阻，形成高密度钻井液现场

技术对策。

关键词高密度钻井液井壁失稳流变性摩阻

川西坳陷深层天然气资源丰富，是中国石化1.2地层井壁失稳严重

确定的四大战略突破区之一，对油气增储上产具实际作业中，遂宁组—沙溪庙组均易发生不

有重要的意义。目前开发的重点是高庙子、中江同程度的井壁失稳复杂情况，其中以沙溪庙组的

区块，主要目的层分别为上、下沙溪庙组。该区块失稳情况最为严重，如高庙33-4HF井、江沙33-

水平井采用二开制，水平段长700~1000m，完钻2HF井均因沙溪庙组井壁失稳而掉块（图1），处

井深达3700~4100m，目的层压力系数高，且泥理复杂情况累计耗时17.4d，严重影响作业

岩发育，导致井壁稳定性差，以及钻井及完井施工速度。

难度大、风险高。由于地层压力系数高，地层造浆

率高，主要使用钾石灰高密度钻井液体系，但在使

用过程中存在体系流变性控制难度大、井壁失稳

严重、安全密度窗口窄、水平段摩阻大，以及电测、

下套管困难等技术难题，这些不仅制约了川西深

层天然气藏的勘探开发，还增加了钻井周期，不利

图1沙溪庙组掉块

［1-4］

于产区提速增效，因此有必要开发高密度钻井

液以适用该地区的勘探开发。井壁力学不稳定和对化学的水敏性是井壁失

［5-6］

稳的主要原因。为了准确判断川西沙溪高压

1高密度钻井液技术难点组的井壁失稳原因，对沙溪庙组地层的上、下沙溪

1.1流变性控制难度大庙组掉块分别进行矿物组分分析、微观结构分析、

自二开进入蓬莱镇组后，地层压力系数升高，岩屑滚动回收率分析，以期为进一步开发新型钻

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钻井液密度可达1.80~2.20g/cm，钻遇地层以红井液提供理论依据。

色泥岩为主，地层中的泥岩含量高，造浆率高，钻使用南通华兴石油仪器有限公司生产的

井液坂土含量不易控制，流动性降低，黏度和切力OGE-Ⅵ型岩石评价分析仪进行全岩含量分析，分

控制困难，每天需用大量胶液进行维护；由于钻井析结果见表1；使用荷兰飞利浦