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摘 要： 某井是吉林油田部署在松辽盆地南部英台断陷五棵树Ⅶ号构造带上的一口预探井，设计井深4532m，完钻井深4467m。该井嫩江组和姚家组地层岩性以紫红、棕红、灰色泥岩为主，由于埋藏浅，易造浆、易发生井眼缩径；青山口组紫红色泥岩胶结性差易吸水膨胀发生坍塌掉块；泉头组泥岩无层理，不均质，易发生崩塌，砂岩渗透性好易发生漏失；营城组富含CO2气体，易污染钻井液。根据该井地层特点，二开采用聚合物钻井液，三开采用水基抗高温成膜钻井液，并结合之采取预防井下复杂情况的技术措施，顺利完成该井施工任务。
关键词： 水基抗高温成膜钻井液；井壁稳定；高温稳定性；CO2污染
【中图分类号】 T E254. 3 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）12-0166-02
近年来，随着油气资源勘探开发扩大，了解和开发深部地层油气资源已成为油田行业的主攻目标，深探井存在钻遇地层层系多，复杂地层多，地层压力估计不准，地温梯度高，可钻性差等难题，对钻井液技术提出了更高的要求。
1 地质工程概况
1.1 地质概况。
某井自上而下钻遇地层为泰康组、明水组、四方台组、嫩江组、姚家组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组。其中姚家组以上地层，以紫红色、棕红色泥岩为主，易造浆；姚家组底部、青山口组，紫红色、灰、灰绿色泥岩与深灰、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩组成不等厚互层，易坍塌；泉头组，暗紫红色泥岩与浅灰、灰细砂岩组成不等厚互层，易发生泥岩崩塌，下部由暗紫色泥岩与含砾粗砂岩、杂色砂砾岩组成不等互层，易发生渗透性漏失；营城组，火山碎屑岩与砂泥岩，富含CO2气体，易污染钻井液。目的层位，登娄库组、营城组二段。完钻层位，营城组二段。钻探目的，扩大该区勘探成果，进一步了解营二段气藏特征；落实营城组二段储量规模。
1.2 工程概况。
一开使用Φ444.5mm钻头钻至井深608m，下入Φ339.7mm套管607m；二开使用Φ311.15mm钻头钻至井深3047m，下入Φ244.5mm套管3032m；三开使用Φ215.9mm钻头钻至井深4467m，下入Φ139.7mm套管4318m。定向造斜深度1225m，最大井斜17.92°，最大水平位移 426.94m。
2 鉆井液技术难点
（1）明水组、四方台组、嫩江组、姚家组以紫红色、棕红色泥岩为主，泥质较软，地层易造浆，易缩径，造成起下钻困难。
（2）青山口组，紫红色泥岩，胶结性差，易发生井壁坍塌。
（3）泉头组中部暗紫红色泥岩，无层理，不均质，超过坍塌周期易发生崩塌，下部含砾粗砂岩、杂色砂砾岩易发生渗透性漏失。
（4）营城组富含CO2，易造成钻井液起泡，性能变差。
（5）井深、地温梯度高（3.5～3.8度/100m），处理剂易降解；钻井周期长，钻井液易老化，维护处理困难。
3 钻井液技术对策
3.1钻井液体系及配方优选。
依据本井地质、工程设计，参考邻井资料，针对该井地质条件及钻井施工的复杂性，室内在钻井液体系选择、处理剂优选及配伍性、防塌、防CO2污染和抗高温条件下的钻井液性能维护与处理等方面进行了大量研究试验。
（1）一开井段：选用膨润土钻井液体系.
基本配方：淡水+0.2-0.3%纯碱+3-5%钠膨润土+0.05-0.1%HV-CMC+0.2%KPAM
（2）二开井段：选用聚合物防塌封堵钻井液体系.
基本配方：淡水+0.1～0.2%纯碱+0.05%NaOH+2%钠膨润土+0.3～0.5%KPAM+1%NH4-HPAN+1%LV-CMC+1%防塌降滤失剂PA-2+1%阳离子乳化沥青粉YK-2+2%低荧光井壁稳定剂HQ-2+1%抗温抗盐降滤失剂CFl或KFT+2%褐煤树脂+2%QS-2c
（3）三开井段：选用水基抗高温成膜钻井液体系.
基本配方：H2O+0.2%Na2CO3 +0.1%NaOH+2～4%钠膨润土+0.2%KPAM+1%CFL+0.5%磺酸盐聚合物降滤失剂PAMS-150+3%SMP-2+2%高温防塌封堵剂GFD-1+2%隔离膜CMJ-2+2%褐煤树脂CLG-220+1.5%超高温储层保护剂HHYB-N
3.2 井壁稳定措施。
（1）保持钻井液良好抑制性。二开开钻加入0.3%KPAM，在钻进过程中及时补充，保持其有效含量，抑制泥岩、泥页岩分散。
（2）采用合适的钻井液密度，平衡地层侧压力。二开开钻将密度提高到1.20g/cm3，进入青山口组密度提高到1.23g/cm3，泉头组密度提高到1.26g/cm3。
（3）保持较低的滤失量。在二、三开开钻前按配方加入所需处理剂，降低中压滤失量≤4ml，三开控制HTHP滤失量<13ml，在钻进过程中及时补充降滤失剂，每天检测膨润土含量，并及时补充，保持膨润土含量在40g/l左右，维持滤失量的稳定。
（4）加强封堵，降低泥饼渗透率，减少滤液进入地层，防止泥岩水化膨胀。在进入青山口、泉头组前加入1%防塌降滤失剂PA-2、1%阳离子乳化沥青粉YK-2、2%低荧光井壁稳定剂HQ-2和2%QS-2，在进入营城组前加入2%高温防塌封堵剂GFD-1和2%隔离膜CMJ-2，提高泥饼质量，日常维护及时补充，加强封堵，起到固壁防塌、保护油气层作用。
（5）保持钻井液适宜的流变性能。控制适当的环空返速， 既不能过分的冲刷井壁，又具有良好的悬浮和携带岩屑的能力，同时平稳操作，减少钻具产生的激动压力对井壁的冲击，防止掉块发生。
3.3高温稳定措施。
（1）在三开钻井液配制时，一次性加入3%SMP-Ⅱ和3%SMC，保持钻井液良好的热稳定性。
（2）控制好钻井液的膨润土含量和固相含量。随着井深的增加，温度的升高，控制低密度固含小于8%，坂含控制35～40g/l；
（3）在钻进过程中，定期检测钻井液高温稳定性，及时补充抗温处理剂，保持其有效含量。
3.4润滑防卡措施。
（1）控制合适的钻井液密度，尽量采用近平衡压力钻进，配合良好的微孔隙封堵，尽可能减少压差。
（2）在加入抗温材料的同时，复配部分防塌封堵材料，提高泥饼质量。
（3）定向前加入2%白油润滑剂，定向过程中及时补充，钻井液摩擦系数保持在0.1以下，保持钻井液具有良好的润滑性能。
（4）使用多种工程措施携砂，配合良好的固控清砂，保持钻井液清洁，提高钻井液润滑性能。
3.5 CO2污染的预防与处理措施。
在钻至泉头组一段、营城组，地层含有CO2气体，含量在0.2～14%，使钻井液气泡增多，造成泵压降低，影响上水质量；钻井液粘切增高、流变性变差、失水增大，滤饼变差，威胁井下安全。主要采用以下预防措施：尽可能降低低密度固含和坂含；保持钻井液PH≥10；良好的流变性能，利于气泡排出；使用抗高温较好的处理剂，防止高温降解产生CO2。处理措施：当钻至含CO2地层时，加入0.2～0.5%的硫酸亚铁进行处理，加入时将硫酸亚铁化成水，控制加入速度，防止加入过快性能变化过大，影响井下安全。
4、结束语
某井作为一口预探井同样存在以上技术难题，在施工过程中采用多种防塌封堵剂复配使用，并选择合理的钻井液密度预防了井壁失稳问题；采用水基抗高温成膜钻井液技术解决钻井液高温稳定性和油气层保护问题；采用合理的预防和处理CO2污染钻井液技术措施，保证了钻井液性能的稳定性。钻井液技术满足了该井钻井工程施工需要。
关键词： 水基抗高温成膜钻井液；井壁稳定；高温稳定性；CO2污染
【中图分类号】 T E254. 3 【文献标识码】 A【文章编号】 2236-1879（2018）12-0166-02
近年来，随着油气资源勘探开发扩大，了解和开发深部地层油气资源已成为油田行业的主攻目标，深探井存在钻遇地层层系多，复杂地层多，地层压力估计不准，地温梯度高，可钻性差等难题，对钻井液技术提出了更高的要求。
1 地质工程概况
1.1 地质概况。
某井自上而下钻遇地层为泰康组、明水组、四方台组、嫩江组、姚家组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组。其中姚家组以上地层，以紫红色、棕红色泥岩为主，易造浆；姚家组底部、青山口组，紫红色、灰、灰绿色泥岩与深灰、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩组成不等厚互层，易坍塌；泉头组，暗紫红色泥岩与浅灰、灰细砂岩组成不等厚互层，易发生泥岩崩塌，下部由暗紫色泥岩与含砾粗砂岩、杂色砂砾岩组成不等互层，易发生渗透性漏失；营城组，火山碎屑岩与砂泥岩，富含CO2气体，易污染钻井液。目的层位，登娄库组、营城组二段。完钻层位，营城组二段。钻探目的，扩大该区勘探成果，进一步了解营二段气藏特征；落实营城组二段储量规模。
1.2 工程概况。
一开使用Φ444.5mm钻头钻至井深608m，下入Φ339.7mm套管607m；二开使用Φ311.15mm钻头钻至井深3047m，下入Φ244.5mm套管3032m；三开使用Φ215.9mm钻头钻至井深4467m，下入Φ139.7mm套管4318m。定向造斜深度1225m，最大井斜17.92°，最大水平位移 426.94m。
2 鉆井液技术难点
（1）明水组、四方台组、嫩江组、姚家组以紫红色、棕红色泥岩为主，泥质较软，地层易造浆，易缩径，造成起下钻困难。
（2）青山口组，紫红色泥岩，胶结性差，易发生井壁坍塌。
（3）泉头组中部暗紫红色泥岩，无层理，不均质，超过坍塌周期易发生崩塌，下部含砾粗砂岩、杂色砂砾岩易发生渗透性漏失。
（4）营城组富含CO2，易造成钻井液起泡，性能变差。
（5）井深、地温梯度高（3.5～3.8度/100m），处理剂易降解；钻井周期长，钻井液易老化，维护处理困难。
3 钻井液技术对策
3.1钻井液体系及配方优选。
依据本井地质、工程设计，参考邻井资料，针对该井地质条件及钻井施工的复杂性，室内在钻井液体系选择、处理剂优选及配伍性、防塌、防CO2污染和抗高温条件下的钻井液性能维护与处理等方面进行了大量研究试验。
（1）一开井段：选用膨润土钻井液体系.
基本配方：淡水+0.2-0.3%纯碱+3-5%钠膨润土+0.05-0.1%HV-CMC+0.2%KPAM
（2）二开井段：选用聚合物防塌封堵钻井液体系.
基本配方：淡水+0.1～0.2%纯碱+0.05%NaOH+2%钠膨润土+0.3～0.5%KPAM+1%NH4-HPAN+1%LV-CMC+1%防塌降滤失剂PA-2+1%阳离子乳化沥青粉YK-2+2%低荧光井壁稳定剂HQ-2+1%抗温抗盐降滤失剂CFl或KFT+2%褐煤树脂+2%QS-2c
（3）三开井段：选用水基抗高温成膜钻井液体系.
基本配方：H2O+0.2%Na2CO3 +0.1%NaOH+2～4%钠膨润土+0.2%KPAM+1%CFL+0.5%磺酸盐聚合物降滤失剂PAMS-150+3%SMP-2+2%高温防塌封堵剂GFD-1+2%隔离膜CMJ-2+2%褐煤树脂CLG-220+1.5%超高温储层保护剂HHYB-N
3.2 井壁稳定措施。
（1）保持钻井液良好抑制性。二开开钻加入0.3%KPAM，在钻进过程中及时补充，保持其有效含量，抑制泥岩、泥页岩分散。
（2）采用合适的钻井液密度，平衡地层侧压力。二开开钻将密度提高到1.20g/cm3，进入青山口组密度提高到1.23g/cm3，泉头组密度提高到1.26g/cm3。
（3）保持较低的滤失量。在二、三开开钻前按配方加入所需处理剂，降低中压滤失量≤4ml，三开控制HTHP滤失量<13ml，在钻进过程中及时补充降滤失剂，每天检测膨润土含量，并及时补充，保持膨润土含量在40g/l左右，维持滤失量的稳定。
（4）加强封堵，降低泥饼渗透率，减少滤液进入地层，防止泥岩水化膨胀。在进入青山口、泉头组前加入1%防塌降滤失剂PA-2、1%阳离子乳化沥青粉YK-2、2%低荧光井壁稳定剂HQ-2和2%QS-2，在进入营城组前加入2%高温防塌封堵剂GFD-1和2%隔离膜CMJ-2，提高泥饼质量，日常维护及时补充，加强封堵，起到固壁防塌、保护油气层作用。
（5）保持钻井液适宜的流变性能。控制适当的环空返速， 既不能过分的冲刷井壁，又具有良好的悬浮和携带岩屑的能力，同时平稳操作，减少钻具产生的激动压力对井壁的冲击，防止掉块发生。
3.3高温稳定措施。
（1）在三开钻井液配制时，一次性加入3%SMP-Ⅱ和3%SMC，保持钻井液良好的热稳定性。
（2）控制好钻井液的膨润土含量和固相含量。随着井深的增加，温度的升高，控制低密度固含小于8%，坂含控制35～40g/l；
（3）在钻进过程中，定期检测钻井液高温稳定性，及时补充抗温处理剂，保持其有效含量。
3.4润滑防卡措施。
（1）控制合适的钻井液密度，尽量采用近平衡压力钻进，配合良好的微孔隙封堵，尽可能减少压差。
（2）在加入抗温材料的同时，复配部分防塌封堵材料，提高泥饼质量。
（3）定向前加入2%白油润滑剂，定向过程中及时补充，钻井液摩擦系数保持在0.1以下，保持钻井液具有良好的润滑性能。
（4）使用多种工程措施携砂，配合良好的固控清砂，保持钻井液清洁，提高钻井液润滑性能。
3.5 CO2污染的预防与处理措施。
在钻至泉头组一段、营城组，地层含有CO2气体，含量在0.2～14%，使钻井液气泡增多，造成泵压降低，影响上水质量；钻井液粘切增高、流变性变差、失水增大，滤饼变差，威胁井下安全。主要采用以下预防措施：尽可能降低低密度固含和坂含；保持钻井液PH≥10；良好的流变性能，利于气泡排出；使用抗高温较好的处理剂，防止高温降解产生CO2。处理措施：当钻至含CO2地层时，加入0.2～0.5%的硫酸亚铁进行处理，加入时将硫酸亚铁化成水，控制加入速度，防止加入过快性能变化过大，影响井下安全。
4、结束语
某井作为一口预探井同样存在以上技术难题，在施工过程中采用多种防塌封堵剂复配使用，并选择合理的钻井液密度预防了井壁失稳问题；采用水基抗高温成膜钻井液技术解决钻井液高温稳定性和油气层保护问题；采用合理的预防和处理CO2污染钻井液技术措施，保证了钻井液性能的稳定性。钻井液技术满足了该井钻井工程施工需要。