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中图分类号：TV542 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）17-343-01
准噶尔盆地中部Ⅱ区块勘探程度较低，目前仅在西部有成1钻遇。该井于2004年5月14日完井，完钻井深5392.00m，完钻层位为侏罗系八道湾组。全井共解释45.65m/21层，其中油层12.90m/4层，差油层3.90m/3层，干层23.15/11层。钻井取心总计9次，累计进尺63.69m，累计心长63.25m，平均收获率99.3%，获得含油气岩心9.50m。该区块勘探程度低，勘探和发展前景很好，所以加快准噶尔盆地中部Ⅱ区块配套钻井液技术的研究，对加快钻井、完井速度，加快西部勘探进程，提高经济效益和社会效益具有十分重要的意义。
1.准噶尔中部Ⅱ区块勘探开发情况
准噶尔盆地中部I区块钻遇地层依次为：新生界新近系、古近系；白垩系东沟组、连木沁+胜金口组、呼图壁组、清水河组；侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组、八道湾组。该区块2004年完成了成1井，设计井深5520m，实际井深5392m，244.5mm技术套管下深3498m，139.7mm油层套管下深5389.20m，由于该区块勘探开发过程不连续，钻井队不能连续对其进行摸索，加上该区块西山窑组及八道湾组含有多套煤层，易掉块、垮塌，成1井5324m- 5333m段油气层属高压油气层，用1.28g/cm3密度钻开，发生井涌，关井套压最高升至31.5MPa，最后将泥浆密度提高至1.70g/cm3才能平衡地层压力。成1井三开钻进时间97天，所以提高三开钻井速度至关重要 。
2.准噶尔中部Ⅱ区块地层特性分析
准中II区块西山窑组及八道湾组含有多套煤层和碳质泥页岩，易掉块、垮塌，形成事故复杂。接单根停泵期间、起下钻施工过程中，如果掉快不能有效的控制，极易造成硬卡。特别是三工河组的硬脆性泥岩极易造成剥蚀掉块，而且这种性质的垮塌掉块是带有周期性质，当泥浆密度不能平衡地层应力，或空井时间太长时，这种现象尤为明显，一旦出现大量掉块，处理难度很大，易发生井下复杂事故，给钻井施工带来极大隐患。综合以上分析，准噶尔盆地复杂地质造成了钻井施工的困难。一方面受井身结构的限制，在同一裸眼井段不能满足多套压力体系，极易造成井漏、坍塌、卡钻等事故复杂的发生。另一方面特殊地层较多，造成起下钻阻卡严重。西山窑组及八道湾组含有多套煤层发育，易掉块垮塌，三工河组的及其它下部地层的硬脆性泥岩极易造成剥蚀掉块，以发生坍塌、卡钻，增加了钻井、电测及完井作业的施工困难。八道湾组地层压力高，需要用高密度钻井液钻进。
3.准噶尔中部Ⅱ区块钻井液技术
3.1 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液技术难点及处理思路
主要包括：1）井漏。高密度钻井液有可能压漏上部地层，所以技术套管一定要下到位。并且泥浆要有一定的封堵能力。2）探井地层压力预测不确定性，给钻井液施工带来难度。3）探井钻井液中严禁使用磺化沥青等含荧光处理剂，限制了钻井液处理中对于封堵井壁和钻井液润滑性能调节的处理剂选择。4）深部温度较高，要求钻井液不仅具有良好的抑制性、流变性、润滑性和防塌能力，要求钻井液具有良好的高温稳定性和抗油气、盐水污染功能。5）高密度钻井液流变性调节困难，高温高压失水增加，水敏性泥岩易缩径、垮塌。
准噶尔中部Ⅱ区块钻井液维护处理思路。1）使用合适的钻井液密度达到力学稳定。2）把粘土控制在合适的范围，维持钻井液钻井液流变性能和稳定性。3）通过有效封堵和形成致密泥饼的方法来维持径向支撑，同时降低钻井液滤液的侵入。4）采用反渗透法，降低泥页岩近井壁的含水量和孔隙压力，增加泥页岩强度和有效应力。5）通过抑制性方法，使钻井液中的溶质扩散进入泥页岩，在粘土片中交换并有效降低泥页岩膨胀压。6）使钻井液中的溶质扩散进入泥页岩，与泥页岩组分发生化学反应来增强泥页岩的胶结力 。
3.2 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液处理剂的优选
选择分子量较高的PAM作为该井的钻井液絮凝剂。选择SMP- 2作为防塌降失水剂。选用以聚合醇为主、白油为辅的润滑剂组合。胺基抑制剂具有很好的页岩回收率和较低的页岩膨胀率，表明其具有良好的抑制页岩膨胀作用。
3.3 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液性能
（1）润滑剂加量对体系性能的影响.随着聚合醇润滑剂加量的增大，摩擦系数明显降低，失水也有所降低，其他性能比较稳定。（2）抑制剂加量对体系性能的影响.随着有机胺抑制剂的加入，钻井液的塑性粘度、表观粘度升高，相对膨胀率降低，粒度中值增大，说明其有利于提高钻井的抑制分散能力和防塌性能。（3）钻井液体系的抑制性评价实验.采用庄11井岩屑进行页岩滚动回收率试验，试验结果表明，强抑制防塌钻井液体系具有极强的抑制页岩岩屑水化分散的能力。
4.准噶尔中部Ⅱ区块钻井液现场应用
4.1 钻井液配方及性能
针对准噶尔中部Ⅱ区块的地层特点，配制了专用高密度钻井液，钻井液配方为：（4.0～6.0）%膨润土+（0.3～0.6）%聚丙烯酰胺干粉+（2～3）%抗高温抗盐防塌降滤失剂+（5～7）% 低荧光井壁稳定剂+（3～5）% 羧甲基磺化酚醛树脂+（1～2）%无水聚合醇+ （0.5～1）%非渗透处理剂+（2～3）%纳米乳液+（0.5～1）% 有机胺+（2～3）%超细碳酸钙。表4- 1是成3井分段实际钻井液性能。
4.2 钻井液维护处理措施
具体调整措施如下：（1）调整二开钻井液性能，达到三开设计性能要求后，方可三开钻进。严格控制膨润土含量，动速比0.4左右，防止黏切过高造成压力激动以及黏切过低冲刷井壁，控制固相含量同时控制滤失量；保证钻井液抑制性处理剂有效含量。不间断补充SMP- 2和HQ- 1，改善泥饼质量和钻井液流变性需加入超细碳酸钙和SN- 1等处理剂。（2）三开井段有高压层，三开井段上部地层压力低，可能存在漏失，应提高封堵类处理剂用量，强化钻井液封堵能力，根据情况添加纳米乳液、聚合醇、超细碳酸钙、非渗透类处理剂提高地层承压能力后再钻进。（3）应提高封堵类防塌剂在鉆井液体系中的加量，增强钻井液封堵防塌能力，封堵类防塌剂软化点要与井底温度相近，以便充分发挥防塌剂的防塌作用。现场注意显示情况和压力监测情况，及时调整钻井液密度，加重要均匀，每个循环周不能超过0.02g/cm3，防止压漏地层和压差卡钻事故。（4）三开井底温度较高，根据井温情况及时补充磺化类材料、抗高温降滤失剂、高温稳定剂等抗高温处理剂。下部地层钻进调整API失水控制在3ml以内，高温高压失水控制在10ml以内，加入无水聚合醇，做好油气层保护工作。（5）钻至完钻井深后，用稠钻井液将钻屑携带干净后，短起下保证井眼畅通，起钻前，替入润滑剂浓度3%左右、防塌剂浓度2%左右的专配封井泥浆封井。确保电测、下套管施工顺利。适当提高钻井液的黏度、切力，适当减小钻井液的排量减少钻井液对煤层段井壁的冲刷，避免在煤层段停钻循环，保证煤层段的井陉扩大率。电测、下套管前，下钻各通井一次，充分循环洗井2- 3周并用高粘切钻井液将井内清洗干净；起钻前，替入40 m3润滑剂浓度（2～3）%左右的专配封井钻井液封住煤层及裸眼井段，确保电测及下套管顺利下至井底 。
4.3 施工效果分析
在科学的施工措施保障下，成3井安全顺利完钻。全井零事故；机械钻速、电测成功率、取心收获率、井身质量等都得到很大的提高。成3井与成1井情况对比，从表中可以看出尤其是机械钻速得到很大提高，成3井全井没有缩径，井眼扩大率基本控制在3%- 8%之间，起下钻、电测、下套管都很顺利，由此可见强抑制聚合物钻井液可以有效防止该区块井缩径。
作者简介：
高鲁军，1979年7月出生，中共党员，毕业于中国石油大学石油工程专业，现任胜利石油管理局渤海钻井总公司钻井一公司助理工程师。胡成峰，1975年10月出生，中共党员，毕业于中国石油大学石油工程专业，现任胜利石油管理局渤海钻井总公司钻井一公司助理工程师。
准噶尔盆地中部Ⅱ区块勘探程度较低，目前仅在西部有成1钻遇。该井于2004年5月14日完井，完钻井深5392.00m，完钻层位为侏罗系八道湾组。全井共解释45.65m/21层，其中油层12.90m/4层，差油层3.90m/3层，干层23.15/11层。钻井取心总计9次，累计进尺63.69m，累计心长63.25m，平均收获率99.3%，获得含油气岩心9.50m。该区块勘探程度低，勘探和发展前景很好，所以加快准噶尔盆地中部Ⅱ区块配套钻井液技术的研究，对加快钻井、完井速度，加快西部勘探进程，提高经济效益和社会效益具有十分重要的意义。
1.准噶尔中部Ⅱ区块勘探开发情况
准噶尔盆地中部I区块钻遇地层依次为：新生界新近系、古近系；白垩系东沟组、连木沁+胜金口组、呼图壁组、清水河组；侏罗系头屯河组、西山窑组、三工河组、八道湾组。该区块2004年完成了成1井，设计井深5520m，实际井深5392m，244.5mm技术套管下深3498m，139.7mm油层套管下深5389.20m，由于该区块勘探开发过程不连续，钻井队不能连续对其进行摸索，加上该区块西山窑组及八道湾组含有多套煤层，易掉块、垮塌，成1井5324m- 5333m段油气层属高压油气层，用1.28g/cm3密度钻开，发生井涌，关井套压最高升至31.5MPa，最后将泥浆密度提高至1.70g/cm3才能平衡地层压力。成1井三开钻进时间97天，所以提高三开钻井速度至关重要 。
2.准噶尔中部Ⅱ区块地层特性分析
准中II区块西山窑组及八道湾组含有多套煤层和碳质泥页岩，易掉块、垮塌，形成事故复杂。接单根停泵期间、起下钻施工过程中，如果掉快不能有效的控制，极易造成硬卡。特别是三工河组的硬脆性泥岩极易造成剥蚀掉块，而且这种性质的垮塌掉块是带有周期性质，当泥浆密度不能平衡地层应力，或空井时间太长时，这种现象尤为明显，一旦出现大量掉块，处理难度很大，易发生井下复杂事故，给钻井施工带来极大隐患。综合以上分析，准噶尔盆地复杂地质造成了钻井施工的困难。一方面受井身结构的限制，在同一裸眼井段不能满足多套压力体系，极易造成井漏、坍塌、卡钻等事故复杂的发生。另一方面特殊地层较多，造成起下钻阻卡严重。西山窑组及八道湾组含有多套煤层发育，易掉块垮塌，三工河组的及其它下部地层的硬脆性泥岩极易造成剥蚀掉块，以发生坍塌、卡钻，增加了钻井、电测及完井作业的施工困难。八道湾组地层压力高，需要用高密度钻井液钻进。
3.准噶尔中部Ⅱ区块钻井液技术
3.1 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液技术难点及处理思路
主要包括：1）井漏。高密度钻井液有可能压漏上部地层，所以技术套管一定要下到位。并且泥浆要有一定的封堵能力。2）探井地层压力预测不确定性，给钻井液施工带来难度。3）探井钻井液中严禁使用磺化沥青等含荧光处理剂，限制了钻井液处理中对于封堵井壁和钻井液润滑性能调节的处理剂选择。4）深部温度较高，要求钻井液不仅具有良好的抑制性、流变性、润滑性和防塌能力，要求钻井液具有良好的高温稳定性和抗油气、盐水污染功能。5）高密度钻井液流变性调节困难，高温高压失水增加，水敏性泥岩易缩径、垮塌。
准噶尔中部Ⅱ区块钻井液维护处理思路。1）使用合适的钻井液密度达到力学稳定。2）把粘土控制在合适的范围，维持钻井液钻井液流变性能和稳定性。3）通过有效封堵和形成致密泥饼的方法来维持径向支撑，同时降低钻井液滤液的侵入。4）采用反渗透法，降低泥页岩近井壁的含水量和孔隙压力，增加泥页岩强度和有效应力。5）通过抑制性方法，使钻井液中的溶质扩散进入泥页岩，在粘土片中交换并有效降低泥页岩膨胀压。6）使钻井液中的溶质扩散进入泥页岩，与泥页岩组分发生化学反应来增强泥页岩的胶结力 。
3.2 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液处理剂的优选
选择分子量较高的PAM作为该井的钻井液絮凝剂。选择SMP- 2作为防塌降失水剂。选用以聚合醇为主、白油为辅的润滑剂组合。胺基抑制剂具有很好的页岩回收率和较低的页岩膨胀率，表明其具有良好的抑制页岩膨胀作用。
3.3 准噶尔中部Ⅱ区块钻井液性能
（1）润滑剂加量对体系性能的影响.随着聚合醇润滑剂加量的增大，摩擦系数明显降低，失水也有所降低，其他性能比较稳定。（2）抑制剂加量对体系性能的影响.随着有机胺抑制剂的加入，钻井液的塑性粘度、表观粘度升高，相对膨胀率降低，粒度中值增大，说明其有利于提高钻井的抑制分散能力和防塌性能。（3）钻井液体系的抑制性评价实验.采用庄11井岩屑进行页岩滚动回收率试验，试验结果表明，强抑制防塌钻井液体系具有极强的抑制页岩岩屑水化分散的能力。
4.准噶尔中部Ⅱ区块钻井液现场应用
4.1 钻井液配方及性能
针对准噶尔中部Ⅱ区块的地层特点，配制了专用高密度钻井液，钻井液配方为：（4.0～6.0）%膨润土+（0.3～0.6）%聚丙烯酰胺干粉+（2～3）%抗高温抗盐防塌降滤失剂+（5～7）% 低荧光井壁稳定剂+（3～5）% 羧甲基磺化酚醛树脂+（1～2）%无水聚合醇+ （0.5～1）%非渗透处理剂+（2～3）%纳米乳液+（0.5～1）% 有机胺+（2～3）%超细碳酸钙。表4- 1是成3井分段实际钻井液性能。
4.2 钻井液维护处理措施
具体调整措施如下：（1）调整二开钻井液性能，达到三开设计性能要求后，方可三开钻进。严格控制膨润土含量，动速比0.4左右，防止黏切过高造成压力激动以及黏切过低冲刷井壁，控制固相含量同时控制滤失量；保证钻井液抑制性处理剂有效含量。不间断补充SMP- 2和HQ- 1，改善泥饼质量和钻井液流变性需加入超细碳酸钙和SN- 1等处理剂。（2）三开井段有高压层，三开井段上部地层压力低，可能存在漏失，应提高封堵类处理剂用量，强化钻井液封堵能力，根据情况添加纳米乳液、聚合醇、超细碳酸钙、非渗透类处理剂提高地层承压能力后再钻进。（3）应提高封堵类防塌剂在鉆井液体系中的加量，增强钻井液封堵防塌能力，封堵类防塌剂软化点要与井底温度相近，以便充分发挥防塌剂的防塌作用。现场注意显示情况和压力监测情况，及时调整钻井液密度，加重要均匀，每个循环周不能超过0.02g/cm3，防止压漏地层和压差卡钻事故。（4）三开井底温度较高，根据井温情况及时补充磺化类材料、抗高温降滤失剂、高温稳定剂等抗高温处理剂。下部地层钻进调整API失水控制在3ml以内，高温高压失水控制在10ml以内，加入无水聚合醇，做好油气层保护工作。（5）钻至完钻井深后，用稠钻井液将钻屑携带干净后，短起下保证井眼畅通，起钻前，替入润滑剂浓度3%左右、防塌剂浓度2%左右的专配封井泥浆封井。确保电测、下套管施工顺利。适当提高钻井液的黏度、切力，适当减小钻井液的排量减少钻井液对煤层段井壁的冲刷，避免在煤层段停钻循环，保证煤层段的井陉扩大率。电测、下套管前，下钻各通井一次，充分循环洗井2- 3周并用高粘切钻井液将井内清洗干净；起钻前，替入40 m3润滑剂浓度（2～3）%左右的专配封井钻井液封住煤层及裸眼井段，确保电测及下套管顺利下至井底 。
4.3 施工效果分析
在科学的施工措施保障下，成3井安全顺利完钻。全井零事故；机械钻速、电测成功率、取心收获率、井身质量等都得到很大的提高。成3井与成1井情况对比，从表中可以看出尤其是机械钻速得到很大提高，成3井全井没有缩径，井眼扩大率基本控制在3%- 8%之间，起下钻、电测、下套管都很顺利，由此可见强抑制聚合物钻井液可以有效防止该区块井缩径。
作者简介：
高鲁军，1979年7月出生，中共党员，毕业于中国石油大学石油工程专业，现任胜利石油管理局渤海钻井总公司钻井一公司助理工程师。胡成峰，1975年10月出生，中共党员，毕业于中国石油大学石油工程专业，现任胜利石油管理局渤海钻井总公司钻井一公司助理工程师。