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摘要 河111区块在上世纪九十年代被称为是钻井施工的禁区，该区块地层复杂，油气层埋藏较深，油气层相对压力较高，上部地层疏松、砂岩渗透性强不能承受较高的液柱压力易漏；深部油气水层含有高矿化度的水层，钻井液易受到污染性能不稳定等情况，导致在该区块施工经常发生井漏甚至导致卡钻事故。采用随钻承压和抗污染的钻井液技术措施，基本避免了钻进施工所遇到的复杂或事故情况。通过针对深部油层缩径问题，强化这一层位的封堵，优化压力平衡措施，有效地解决了深部砂岩缩径导致电测遇阻的问题。
关键词 河111区块 砂岩缩径 强化封堵 临界压力平衡 电测遇阻
中图分类号：TE242
概述
河111区块在上世纪九十年代被称为是钻井施工的禁区，该区块地层复杂，油气层埋藏较深，油气层相对压力较高，上部地层疏松、砂岩渗透性强不能承受较高的液柱压力易漏；深部油气水层含有高矿化度的水层，钻井液易受到污染性能不稳定等情况，导致在该区块施工經常发生井漏甚至导致卡钻事故。自2010油田和现河采油厂对该区块重新认识油层分布情况，重新布置新井位，全部是长裸眼定向井。针对原来在钻井施工中井下经常发生的复杂与事故的情况，采用“多元随钻封堵承压钻井液技术”和抗污染的钻井液技术措施，基本避免了在钻进施工阶段遇到的复杂或事故情况。但是在现施工中又遇到了新的复杂情况，开始前期施工的3口井既河111—斜60、斜61、62井在电测中仪器在井深3260米附近井段遇阻，反复的通井均不能解决常规电测仪器遇阻的问题，导致有两口井使用了水平井测井工艺，制约了生产进度，造成建井周期延长成本上升，公司效益受到严重影响。
1、原因调研
1.1 针对这3口井在3260米井段遇阻情况，开展调查研究，首先要找到电测仪器遇阻的原因，在电测施工中，发现在短时间内电测直径较小的仪器容易到底，而直径较粗的仪器就遇阻；再根据井径曲线图可看到在遇阻井段井径相对较小；综上因素证明电测仪器遇阻是缩径所致。
1.2 造成缩径因素分析
一是地层内含有高压的软泥岩或者是岩膏层的蠕动，钻井液密度低，不能平衡深部地层受覆盖压力大的泥岩段的塑性变形，造成缩径。再是因一些油层夹层存在着低压砂层渗透率强，钻井液中不含有针对这一井段地层孔隙的有效架桥与填充粒子，在钻进或者刚钻开是不能形成致密的优质滤饼，使得滤液不断的向地层渗透，钻井液中的固相颗粒不断的在井壁上堆积，且越来越厚使井眼缩径。
1.3 确定主要因素。（1）为了搞清楚缩径的真正原因，我们请教地质专家和捞取该井段砂样，获知该区块深部油气层中间夹杂常压渗透性强的砂岩层。（2）盯在钻井施工现场不断观察，通过观察下钻时该井段指重表显示，认真测量后效和仔细观察循环时震动筛返出物，发现油气层上窜低于10米/h，深部遇阻井段返出砂样杂并且滤饼较多。通过综合分析和认真研究，确定为钻井液不能在渗透性强的井段形成良好的封堵，造成滤饼越堆积越厚井径越来越小。
2、优化封堵和临界压力平衡技术的应用
2.1 技术思路。 优选有强抑制强包被+物理化学封固+ 广谱屏蔽封堵 +有效应力支撑等多元协同作用，起到封堵防塌、防渗透效果。即钻进入沙河街地层调整好基浆，加入足量高分子强抑制包被剂，优选具有广谱性的屏蔽暂堵剂配合超细碳酸钙和改性沥青粉，再加入足量的降失水防塌处理剂等，借助钻井液密度逐渐提高形成致密、坚韧的滤饼，加强封固、阻止和减缓孔隙压力传递，以达到防塌、防漏的目的。
2.2 优选使用屏蔽暂堵剂做为架桥和填充粒子。所优选的屏蔽暂堵剂，主要是由类似非渗透的特殊聚合物稳定剂配以适当的架桥粒子和填充粒子组成，它可以通过胶联形成聚合物-纤维胶束或胶粒，该胶粒具有良好的弹性，在较宽的地层孔喉直径有桥堵、填充和粘糊封堵固壁作用具有广谱防漏堵漏效果，在近井壁地层孔隙表面形成致密封堵薄膜，有效封堵不同的渗透性地层和微裂缝泥页岩地层；在这基础上再利用超细碳酸钙作为刚性的填充粒子，在体系内起到骨架作用；再利用沥青类处理剂在高温高压下可变形及其沥青质的胶结和页岩抑制的特性，配合屏蔽暂堵剂和刚性粒子共同起到多元协同的封堵作用[1]，形成强抑制包被-物理化学封固-强封堵-有效应力支撑等多元协同作用，封堵隔层的承压能力强，可扩大该区块安全生产窗口，有效地解决了钻进施工过程中易发生复杂或施工的问题。
2.3 多元承压处理井段及措施方法。沙河街组含有大段硬脆性泥页岩剥蚀掉块严重，控制不当容易造成井下复杂，所以在进入沙一段前要控制失水，一次加入2-3吨降失水剂，钻进入沙二段前要调整好钻井液性能，在井深2300米左右进行短程起下钻，破坏掉井壁上的滞留层和虚泥饼，再提高泵排量并大幅度活动钻具对井壁进一步冲刷清洗，观察振动筛面的钻屑、虚泥饼及砂子干净后，然后进行第一次多元封堵处理。一次性加入屏蔽暂堵剂2-3吨、超细碳酸钙3-4吨、改性沥青可变性封堵剂2-3吨，对沙二段以上渗透率较高的地层进行随钻屏蔽暂堵，使这一裸眼井段具有良好封堵压力；钻进中逐渐加重，必须保持钻井液对地层的正压差。钻进至2600-2700米调整好钻井液性能，再进行第二次封堵处理（方法同上）。 控制API失水小于4ml高温高压失水小于15ml，提高已钻开井眼的封堵力，同时在钻进中一旦钻开新井眼，则随即能形成致密而坚韧的内外泥饼。
2.4针对缩径层位强化封堵处理。在钻进至容易发生缩径井段前50米，专门对压力相对低、渗透性强的这一井段进行处理，首先是补充加入屏蔽封堵剂1-2吨、超细碳酸钙（≥1500目）2吨、沥青类封堵防塌剂2吨进行强化封堵，使之在渗透率强的地层快速形成致密而坚韧的内外滤饼。
2.5 控制钻井液密度确保液柱压力与地层压力达到临界平衡。根据油气层压力和测量后效的实际情况，采用合理的钻井液密度，尽量缩小高压层与低压层的压差，做到既能平衡油气层压力又不致使液柱压力过高，尽量减少高、低压同层的影响，减少液柱压力对钻井液产生的高压滤失量。
2.6 配制抗污染封井液。起钻前使用抗高温、抗污染的处理剂配制封井液20—25m3，封闭高压盐水层以及以上600米井段，抗污染处理剂含量达到3—4%，确保钻井液不被高矿化度的地层水污染后性能遭到破坏，从而导致电测仪器遇阻等。
3、认识与建议
3.1 通过在河111-斜64井的试用效果明显，后来又在河111-斜65等8口井全部推广应用，常规电测施工仪器下放无发生遇阻现象，电测成功率达到了96%以上，有效地解决了该区块电测仪器在深部砂层缩径井段遇阻的难题。
3.2 要认真分析确定地层缩径的原因，再对症处理，否则，不但起不到应有的效果而且适得其反得不偿失。
3.3 建议采用该封堵技术加入屏蔽暂堵剂时，应暂时使用60目振动筛布，以免筛除造成浪费，待在井壁形成封堵后再使用细目筛布；超细碳酸钙应选用≥1500目粒度效果更好。
参考文献
[1] 郭良 刘迪.王69井区多元随钻封堵承压钻井液技术研究与应用.中国石油和化工标准与质量.2011（3）.37
关键词 河111区块 砂岩缩径 强化封堵 临界压力平衡 电测遇阻
中图分类号：TE242
概述
河111区块在上世纪九十年代被称为是钻井施工的禁区，该区块地层复杂，油气层埋藏较深，油气层相对压力较高，上部地层疏松、砂岩渗透性强不能承受较高的液柱压力易漏；深部油气水层含有高矿化度的水层，钻井液易受到污染性能不稳定等情况，导致在该区块施工經常发生井漏甚至导致卡钻事故。自2010油田和现河采油厂对该区块重新认识油层分布情况，重新布置新井位，全部是长裸眼定向井。针对原来在钻井施工中井下经常发生的复杂与事故的情况，采用“多元随钻封堵承压钻井液技术”和抗污染的钻井液技术措施，基本避免了在钻进施工阶段遇到的复杂或事故情况。但是在现施工中又遇到了新的复杂情况，开始前期施工的3口井既河111—斜60、斜61、62井在电测中仪器在井深3260米附近井段遇阻，反复的通井均不能解决常规电测仪器遇阻的问题，导致有两口井使用了水平井测井工艺，制约了生产进度，造成建井周期延长成本上升，公司效益受到严重影响。
1、原因调研
1.1 针对这3口井在3260米井段遇阻情况，开展调查研究，首先要找到电测仪器遇阻的原因，在电测施工中，发现在短时间内电测直径较小的仪器容易到底，而直径较粗的仪器就遇阻；再根据井径曲线图可看到在遇阻井段井径相对较小；综上因素证明电测仪器遇阻是缩径所致。
1.2 造成缩径因素分析
一是地层内含有高压的软泥岩或者是岩膏层的蠕动，钻井液密度低，不能平衡深部地层受覆盖压力大的泥岩段的塑性变形，造成缩径。再是因一些油层夹层存在着低压砂层渗透率强，钻井液中不含有针对这一井段地层孔隙的有效架桥与填充粒子，在钻进或者刚钻开是不能形成致密的优质滤饼，使得滤液不断的向地层渗透，钻井液中的固相颗粒不断的在井壁上堆积，且越来越厚使井眼缩径。
1.3 确定主要因素。（1）为了搞清楚缩径的真正原因，我们请教地质专家和捞取该井段砂样，获知该区块深部油气层中间夹杂常压渗透性强的砂岩层。（2）盯在钻井施工现场不断观察，通过观察下钻时该井段指重表显示，认真测量后效和仔细观察循环时震动筛返出物，发现油气层上窜低于10米/h，深部遇阻井段返出砂样杂并且滤饼较多。通过综合分析和认真研究，确定为钻井液不能在渗透性强的井段形成良好的封堵，造成滤饼越堆积越厚井径越来越小。
2、优化封堵和临界压力平衡技术的应用
2.1 技术思路。 优选有强抑制强包被+物理化学封固+ 广谱屏蔽封堵 +有效应力支撑等多元协同作用，起到封堵防塌、防渗透效果。即钻进入沙河街地层调整好基浆，加入足量高分子强抑制包被剂，优选具有广谱性的屏蔽暂堵剂配合超细碳酸钙和改性沥青粉，再加入足量的降失水防塌处理剂等，借助钻井液密度逐渐提高形成致密、坚韧的滤饼，加强封固、阻止和减缓孔隙压力传递，以达到防塌、防漏的目的。
2.2 优选使用屏蔽暂堵剂做为架桥和填充粒子。所优选的屏蔽暂堵剂，主要是由类似非渗透的特殊聚合物稳定剂配以适当的架桥粒子和填充粒子组成，它可以通过胶联形成聚合物-纤维胶束或胶粒，该胶粒具有良好的弹性，在较宽的地层孔喉直径有桥堵、填充和粘糊封堵固壁作用具有广谱防漏堵漏效果，在近井壁地层孔隙表面形成致密封堵薄膜，有效封堵不同的渗透性地层和微裂缝泥页岩地层；在这基础上再利用超细碳酸钙作为刚性的填充粒子，在体系内起到骨架作用；再利用沥青类处理剂在高温高压下可变形及其沥青质的胶结和页岩抑制的特性，配合屏蔽暂堵剂和刚性粒子共同起到多元协同的封堵作用[1]，形成强抑制包被-物理化学封固-强封堵-有效应力支撑等多元协同作用，封堵隔层的承压能力强，可扩大该区块安全生产窗口，有效地解决了钻进施工过程中易发生复杂或施工的问题。
2.3 多元承压处理井段及措施方法。沙河街组含有大段硬脆性泥页岩剥蚀掉块严重，控制不当容易造成井下复杂，所以在进入沙一段前要控制失水，一次加入2-3吨降失水剂，钻进入沙二段前要调整好钻井液性能，在井深2300米左右进行短程起下钻，破坏掉井壁上的滞留层和虚泥饼，再提高泵排量并大幅度活动钻具对井壁进一步冲刷清洗，观察振动筛面的钻屑、虚泥饼及砂子干净后，然后进行第一次多元封堵处理。一次性加入屏蔽暂堵剂2-3吨、超细碳酸钙3-4吨、改性沥青可变性封堵剂2-3吨，对沙二段以上渗透率较高的地层进行随钻屏蔽暂堵，使这一裸眼井段具有良好封堵压力；钻进中逐渐加重，必须保持钻井液对地层的正压差。钻进至2600-2700米调整好钻井液性能，再进行第二次封堵处理（方法同上）。 控制API失水小于4ml高温高压失水小于15ml，提高已钻开井眼的封堵力，同时在钻进中一旦钻开新井眼，则随即能形成致密而坚韧的内外泥饼。
2.4针对缩径层位强化封堵处理。在钻进至容易发生缩径井段前50米，专门对压力相对低、渗透性强的这一井段进行处理，首先是补充加入屏蔽封堵剂1-2吨、超细碳酸钙（≥1500目）2吨、沥青类封堵防塌剂2吨进行强化封堵，使之在渗透率强的地层快速形成致密而坚韧的内外滤饼。
2.5 控制钻井液密度确保液柱压力与地层压力达到临界平衡。根据油气层压力和测量后效的实际情况，采用合理的钻井液密度，尽量缩小高压层与低压层的压差，做到既能平衡油气层压力又不致使液柱压力过高，尽量减少高、低压同层的影响，减少液柱压力对钻井液产生的高压滤失量。
2.6 配制抗污染封井液。起钻前使用抗高温、抗污染的处理剂配制封井液20—25m3，封闭高压盐水层以及以上600米井段，抗污染处理剂含量达到3—4%，确保钻井液不被高矿化度的地层水污染后性能遭到破坏，从而导致电测仪器遇阻等。
3、认识与建议
3.1 通过在河111-斜64井的试用效果明显，后来又在河111-斜65等8口井全部推广应用，常规电测施工仪器下放无发生遇阻现象，电测成功率达到了96%以上，有效地解决了该区块电测仪器在深部砂层缩径井段遇阻的难题。
3.2 要认真分析确定地层缩径的原因，再对症处理，否则，不但起不到应有的效果而且适得其反得不偿失。
3.3 建议采用该封堵技术加入屏蔽暂堵剂时，应暂时使用60目振动筛布，以免筛除造成浪费，待在井壁形成封堵后再使用细目筛布；超细碳酸钙应选用≥1500目粒度效果更好。
参考文献
[1] 郭良 刘迪.王69井区多元随钻封堵承压钻井液技术研究与应用.中国石油和化工标准与质量.2011（3）.37