塔河油田不稳定地层的钻井液技术探讨
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塔河油田中半径水平井钻井液技术难点与对策
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第３ ４卷 第 ３期
石
油
钻
探
技
术
Ｖｏ． １ ３４， Ｎ ｏ ．３
Ｍａ ｙ， ２ ６ ００
ＰＥ ＴＲｏＩＥＵＭ ＤＲＩ ＮＧ ＴＥＣＨ ＮＩ Ｉ ＬＩ ＱＵ Ｅ Ｓ
钻 井与 完井
塔河油 田中半径水 平井钻 井液技术难点 与对 策
１ 主 要钻 井 液技 术 难 点
１ １ 直 井 段 易 缩径 ．
塔河油 田 ４２ ０ｍ 以浅 地层 岩性 主要 以棕 红色 水 ０ 敏性 泥岩和 弱胶结 高 渗透性 砂 岩为 主 ，钻速极 快 （ 平
均机 械钻速 大于 ４ ｈ 。库 车 、康村 组地 层 成岩 性 ０ｍ／ ）
较差 ，泥岩 水敏 性强 、砂 岩胶 结疏 松 ，吉迪 克组 地层
１ ２ 三 开 定 向造 斜 段 井 壁 易 坍 塌 ．
塔河 油 田中长半径 水 平井 一般 从石 炭 系的 卡拉沙
年 开始 ，塔河 油 田开始 尝试 用 中半径 水平 井开 发奥 陶 系储层 ，至 今 已获 得 良好 的综合 开发 效益 。塔 河油 田 中半径水 平 井 一 般 采 用 四级 井 身 结 构 （ 开 巾 ４ ． 一 ４４ ５
用。
关 键 词 ：水 平 井 ；防 塌 钻 井 液 ；钻 井液 性 能 ；塔 河 油 田 ；Ｔ —— Ｈ４ ８ １井
中图 分 类 号 ：Ｔ ２ ４ Ｅ ５
文 献 标 识 码ห้องสมุดไป่ตู้：Ｂ
文 章 编 号 ：１ ０—８ ０ （０ ６ ３０ ５ —４ ０ １ ９ ２ ０ ）０ —０ ５０ ０
塔河 油 田位 于新疆 塔里 木盆 地北 部沙 雅隆 起 ，主
象 ，造成 缩径 的 主要原 因是泥 岩井 段水 化膨 胀 和砂岩 井段存 在 厚泥饼 。
第３ ４卷 第 ３期
石
油
钻
探
技
术
Ｖｏ． １ ３４， Ｎ ｏ ．３
Ｍａ ｙ， ２ ６ ００
ＰＥ ＴＲｏＩＥＵＭ ＤＲＩ ＮＧ ＴＥＣＨ ＮＩ Ｉ ＬＩ ＱＵ Ｅ Ｓ
钻 井与 完井
塔河油 田中半径水 平井钻 井液技术难点 与对 策
１ 主 要钻 井 液技 术 难 点
１ １ 直 井 段 易 缩径 ．
塔河油 田 ４２ ０ｍ 以浅 地层 岩性 主要 以棕 红色 水 ０ 敏性 泥岩和 弱胶结 高 渗透性 砂 岩为 主 ，钻速极 快 （ 平
均机 械钻速 大于 ４ ｈ 。库 车 、康村 组地 层 成岩 性 ０ｍ／ ）
较差 ，泥岩 水敏 性强 、砂 岩胶 结疏 松 ，吉迪 克组 地层
１ ２ 三 开 定 向造 斜 段 井 壁 易 坍 塌 ．
塔河 油 田中长半径 水 平井 一般 从石 炭 系的 卡拉沙
年 开始 ，塔河 油 田开始 尝试 用 中半径 水平 井开 发奥 陶 系储层 ，至 今 已获 得 良好 的综合 开发 效益 。塔 河油 田 中半径水 平 井 一 般 采 用 四级 井 身 结 构 （ 开 巾 ４ ． 一 ４４ ５
用。
关 键 词 ：水 平 井 ；防 塌 钻 井 液 ；钻 井液 性 能 ；塔 河 油 田 ；Ｔ —— Ｈ４ ８ １井
中图 分 类 号 ：Ｔ ２ ４ Ｅ ５
文 献 标 识 码ห้องสมุดไป่ตู้：Ｂ
文 章 编 号 ：１ ０—８ ０ （０ ６ ３０ ５ —４ ０ １ ９ ２ ０ ）０ —０ ５０ ０
塔河 油 田位 于新疆 塔里 木盆 地北 部沙 雅隆 起 ，主
象 ，造成 缩径 的 主要原 因是泥 岩井 段水 化膨 胀 和砂岩 井段存 在 厚泥饼 。
塔河油田TK1105井盐膏层钻井液技术
住井 口（ 在压井期间 ， 不停活 动钻具 ， 活动范 围不低 于 １ｍ， ０ 以避 免卡钻事故 的发生） 。继续钻进至井深 ５ ８ ． ６ 进入致 密岩层 ８ １３ ｍ，
１ １ 第 一次 承 压 堵 漏 ．
套管 鞋 及砂 岩 段 （ ５ ０ ０ ０ 配 方： 浆 ＋ ３ 核 桃 壳 ３ ０ ～３ ０ ｍ） 井 （ ） 核桃壳 （ 粗 ＋３ 中粗） 核 桃壳 （ ） １ 云母 ＋３ Ｓ ＋２ 细 ＋ ＱＤ
－
９（ ８ 中粗 ） 棉子壳 ＋３ 锯木＋１ Ｐ 一１总浓度 ：８ 。 ＋２ Ｂ １ 在配制堵漏浆前 ， 先将井 浆密 度提 至 １ ４ ｋ ／ ． ５ ｇ Ｌ以 上， 以减
中 图分 类号 ： Ｅ ５ 文献标 识码 ： Ｔ ２４ Ｂ
塔 河 油 田 Ｔ Ｓ井 膏 层钻 井液 技 术 Ｋｌ ０ ｌ 盐
陈金 举 ， 向 明 颜
（ 中石 化 华 北 石 油 局 西部 工 程 公 司 ， 新疆 轮 台 ８ １ ０ ） ４ ６０
摘
要： 塔河油田 Ｔ １ ５井阿克库勒凸起 西南斜坡 巴楚组含有大段盐 膏层 ， Ｋ１０ 盐膏层 易塑性 变形 ， 并造成缩径卡钻 ， 盐层
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总第 １ １ ２ 期 ２０ 年 第 ５ ０６ 期
西 部探 矿 工 程
Ｗ ＥＳ Ｔ— ＣＨＩ ＮＡ ＥＸＰ ＬＯＲＡＴＩ ＯＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
ｓ ｒｅ ｏ ２１ ｅ ｉｓ Ｎ ．１
Ｍａ． ０ ６ ｙ ２０
文章编号 ： Ｏ ４ ５ １ （Ｏ ６ ０ — ０ ９ — ０ １ ０— ７ ６ ２ ０ ） ５ １ ０ ２
１ 。 ９
ｊ ３ １ ２ 眼钻遇 巨厚盐 膏 （ １９ ３６ ， 了解决盐 岩 ２ １． 井 『 ５ ６ ￣５ ４ ｍ） 为 层塑性蠕变 问题 ： 在 钻盐 层 时采 用 提 高钻 井 液 密度 至 １ ６ ① ．５ ｋ ／ 以上的措施 ， ｇＬ 而盐上裸 眼井段 地层压 力 当量 密度 又远远 小 于 １６ ｋ ／ ， ． ５ ｇ Ｌ 为防止盐上裸眼井段发生漏失 ， 开盐层前 须进行 钻 承压堵漏 ， 以提高裸 眼井段 地层承 压 能力达 到 １ ７ ｋ ／ ． ３ ｇ Ｌ以上 。 ②揭开 巴楚组盐膏层 ０ ７ ｍ后 ， ．７ 进行上部裸眼段承压堵漏。
塔河油田TK860X井钻井液技术
塔河油田TK860X井钻井液技术作者：王其星刘学明来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第05期【摘要】塔河油田油气显示主要在三叠系、石炭系和奥陶系，埋深在4200-6500m，其中主力油层奥陶系一般埋深5550m左右。
三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点。
TK860X井是在该地区实施的一口“直-増斜-稳斜-降斜-直”型开发井，完钻井深：5611m，垂深：5562.72m。
根据地层特点，二开采用聚合物钻井液，三开采用聚合醇聚磺混油钻井液钻井液，易塌地层密度控制在1.30g/cm3。
施工中通过提高钻井液滤液的抑制性，减小泥页岩的水化膨胀作用；采用屏蔽暂堵技术封堵地层微裂缝，提高地层整体承压能力，改善泥饼质量，降低滤失量，达到稳定井壁的目的[1]，现场施工顺利。
【关键词】井眼稳定聚合醇聚磺悬浮携带屏蔽暂堵水基钻井液1 地质简况2 钻井液类型选择与施工难点2.1 钻井液体系的优选针对地层特点，钻井液必须满足以下要求：良好的抑制性，抑制地层岩屑水化分散；良好的屏蔽暂堵性能，形成优质泥饼，并封堵上部地层砂岩段；良好的润滑防卡和防塌能力；良好的造壁能力和护壁能力，确保井壁稳定，井径规则；能很好地保护油气层，减少油气层损害。
特别三开井段“直-増斜-稳斜-降斜-直”井身特点，采用聚合醇聚磺混油钻井液体系，现场应用表明本体系具有良好的润滑防卡、悬浮携带和稳定井壁的能力，满足现场施工要求。
2.2 各井段难点一开、二开上部井段井段：一开地层疏松、渗透性强，地层可钻性好，进尺快，钻屑污染严重，渗漏严重。
容易发生井口垮塌。
采用固控除砂、化学絮凝和胶液稀释的办法控制钻井液自然密度。
三开井段：地层压实性好，钻时较慢。
砂岩段渗透性强，易形成小井眼，二叠系微裂缝发育，渗漏严重。
石炭系地层泥岩粘土含量高、塑性强，易吸水膨胀发生泥包钻头。
定向井段润滑、防塌和井眼净化是主要难点。
四开井段，地层稳定，裂缝、溶洞发育，易喷易漏。
抗盐钙钻井液技术研究与应用
抗盐钙钻井液技术研究与应用新疆塔河油田，塔中、巴麥、玉北及外围勘探区盐水地层分布范围广，存在大段盐膏地层及含高钙盐水污染，在钻井过程中高密度钻井液受到严重污染，给该区块的钻探施工带来较大困难。
针对该地区地层特点，分析了盐水对钻井液体系影响机理，优选出抗高钙降滤失剂SMPFL-L和流性调节剂SMS-19等关键处理剂，通过各处理剂的优化和配伍，室内形成一套抗钙能力达13000mg/L、抗温150℃、抗20%地层水污染、密度大于1.80g/cm3，沉降稳定性小于0.03g/cm3的抗污染钻井液体系。
该技术在玉北X井进行应用，在钻穿古近系大段盐膏层后性能稳定，表现出较好抗污染能力，整个二开井段施工顺利，未发生任何井下复杂情况，能够满足巴麦地区的使用要求。
标签：抗盐钙；高密度钻井液；盐水层；盐膏层Abstract：In Tahe Oilfield in Xinjiang，the salt water strata in the exploration areas of Tazhong，Bamai，Yubei and its periphery have a wide distribution，and there is a large section of salt paste formation and high calcium salt water pollution. During drilling，the high-density drilling fluid is seriously polluted. It brings great difficulties to the drilling construction of this block. According to the formation characteristics of this area，the influence mechanism of brine on drilling fluid system is analyzed. The key treatment agents，such as SMPFL-L and SMS-19，are selected and optimized and compatible with each other. A set of anti-pollution drilling fluid system with 13，000 mg/L calcium resistance，150℃temperature resistance，20% formation water pollution resistance，with a density >1.80g/cm3 and settling stability less than 0.03g/cm3 was formed，which can meet the requirements of the Bama area.Keywords：salt-resistant calcium；high-density drilling fluid；brine layer；salt-gypsum layer引言随着勘探开发的深入，钻遇高压盐水层越来越多[1]，施工中钻井液流变性难以维护，易造成井壁失稳、重晶石沉降、卡钻等复杂情况，不仅严重影响钻探作业的速度，还大大增加了工程的安全风险。
塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识
塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识摘要：塔河油田托甫台区块是近年西北油田分公司重点勘探开发区块，随着这两年钻井探索，对该区块地层性质有了更深刻的了解，由原来的探井到今天开发井，同类井设计钻井周期较原来减少近一个月，这给我们钻井速度有了更高的要求；本设计将分析该区块主要地层岩性特征，分析影响机械钻速的各种因素，同时重点从井身结构优化、钻头选型、pdc+螺杆技术、防粘防卡和测井遇阻分析、预防pdc泥包、井漏堵漏等方面进行分析，找出提高优快钻进方案。
关键词：塔河油田；钻井技术；实践中图分类号：te242 文献标识号：a 文章编号：2306-1499（2013）01-0124-21.托甫台区块钻遇主要地层与岩性托普台区块地层发育较完全，由上而下钻井揭示的地层主要有第四系、第三系、白垩系、侏罗系下统、三叠系、二叠系中统、石炭系下统、泥盆系、志留系、奥陶系。
第四系——灰白色粉砂层、细砂层夹黄灰色粘土层。
第三系——库车组，岩性为棕灰、棕褐色泥岩黄、粉砂质泥岩与黄灰色细粒岩屑长石砂岩互层：康村组，浅灰、灰白色细粒砂岩、粉砂岩与棕灰、褐棕色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层，泥岩中含分散状石膏：吉迪克组，上部为蓝灰色泥岩与棕色粉砂岩、浅灰色细粒砂岩略等厚互层；下部以棕褐色泥岩夹棕色粉砂岩。
白垩系——巴什基奇克组，岩性为棕红、棕色细砂岩、粉砂岩，棕、浅棕色含砾中砂岩夹棕色粉砂质泥岩、泥岩：巴西盖组，浅棕色细粒长石岩屑砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层：舒善河组，岩性为棕色泥岩与棕红色细砂岩、粉砂岩互层。
侏罗系——深灰色、灰色泥岩。
三叠系——哈拉哈塘组岩性为深灰色泥岩，浅灰色细砂岩夹黑色泥岩：阿克库勒组岩性为深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩，灰黑、深灰色泥岩夹泥质细粒砂岩，下部为浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂砾岩夹深灰色泥岩。
二叠系——灰绿色英安岩、底部灰黑色玄武岩。
石碳系——下统上部为灰白、灰色含砾砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩与深灰色泥岩互层。
塔河油田S119-1井实钻难点及钻井液对策
增 大 、 饼变 厚 ， 泥 造成 阻 卡 ； （ ）下部 地层 井 径 扩大 的原 因 ３
粘 土 总量为 ４ ％～ ５ ， 土矿 物 以伊／ 混层 和伊 利 ５ ６％ 粘 蒙
石为主， 两者 合计 达 ７ ％以上 ， 井深 的增 加 伊／ 混 ０ 随 蒙
① 作者 简介 ： 助理Ｓ程 师， ０ — ７毕业于大庆石油学院精细化 工专业 － ２ ２０ ０
在 较 高 的 地层 坍 塌压 力 ，其 当量密 度 数 值 可 以达 到
十一 井 区的一 口评 价井 。由吐 哈 ７ ５ １队承 钻 ， 疆 ０３ 新
石油 管理 局钻井 工 艺研究 院提 供钻井 液 技术 服 务 。 该 井 以奥 陶系 上统 良里 塔格组 、奥 陶系 中统 一 间房 组 、
２ 塔 河 油 田地 层 实钻 特征
２１地 质 特 性 ．
塔 河油 田油 层埋 藏相 对较 深 ， 钻遇 层 位 较多 。从
上 到下 依 次有 第 四系 、 第 三 系 、 第 三 系 、 上 下 白垩 系 、 侏 罗 系 、 叠系 、 三 二叠 系 、 石炭 系 和奥 陶系 等地层 。 塔 河油 田十一井 区库 车组 、 村组 、 康 吉迪 克 组 、 苏
克 组 富含石 膏 ， 长近 千米 。 段 钻井 液受 到石膏 侵 ， 粘土 颗 粒 ∈电势 变 小 ， 颗粒 变 粗 ， 网状 结构 加 强和 加大 ， 致
使 钻 井液 的失 水量 、 度 、 粘 切力增 大 ；
强 。概括 地讲 ， 中上部 地层 具有 地层 疏 松 、 结性 差 、 胶 可钻 性好 、 渗透性 强 、 弱膨胀 、 分散 的 特点 。 强 侏 罗 系 至石炭 系地 层构 造 应力 （ 覆 地层 压力 与 上 空 隙压力 之差 ） ， 大 造成 岩石 扭 曲褶 皱 ， 页岩 微 裂缝 泥 隙 发育 ， 裂 缝 隙起 着 良好 的 毛细 管 通 道 作 用 ； 层 微 地
粘 土 总量为 ４ ％～ ５ ， 土矿 物 以伊／ 混层 和伊 利 ５ ６％ 粘 蒙
石为主， 两者 合计 达 ７ ％以上 ， 井深 的增 加 伊／ 混 ０ 随 蒙
① 作者 简介 ： 助理Ｓ程 师， ０ — ７毕业于大庆石油学院精细化 工专业 － ２ ２０ ０
在 较 高 的 地层 坍 塌压 力 ，其 当量密 度 数 值 可 以达 到
十一 井 区的一 口评 价井 。由吐 哈 ７ ５ １队承 钻 ， 疆 ０３ 新
石油 管理 局钻井 工 艺研究 院提 供钻井 液 技术 服 务 。 该 井 以奥 陶系 上统 良里 塔格组 、奥 陶系 中统 一 间房 组 、
２ 塔 河 油 田地 层 实钻 特征
２１地 质 特 性 ．
塔 河油 田油 层埋 藏相 对较 深 ， 钻遇 层 位 较多 。从
上 到下 依 次有 第 四系 、 第 三 系 、 第 三 系 、 上 下 白垩 系 、 侏 罗 系 、 叠系 、 三 二叠 系 、 石炭 系 和奥 陶系 等地层 。 塔 河油 田十一井 区库 车组 、 村组 、 康 吉迪 克 组 、 苏
克 组 富含石 膏 ， 长近 千米 。 段 钻井 液受 到石膏 侵 ， 粘土 颗 粒 ∈电势 变 小 ， 颗粒 变 粗 ， 网状 结构 加 强和 加大 ， 致
使 钻 井液 的失 水量 、 度 、 粘 切力增 大 ；
强 。概括 地讲 ， 中上部 地层 具有 地层 疏 松 、 结性 差 、 胶 可钻 性好 、 渗透性 强 、 弱膨胀 、 分散 的 特点 。 强 侏 罗 系 至石炭 系地 层构 造 应力 （ 覆 地层 压力 与 上 空 隙压力 之差 ） ， 大 造成 岩石 扭 曲褶 皱 ， 页岩 微 裂缝 泥 隙 发育 ， 裂 缝 隙起 着 良好 的 毛细 管 通 道 作 用 ； 层 微 地
钻井液稳定性及防漏技术研究
钻井液稳定性及防漏技术研究钻井工作是油气勘探和生产的关键环节，钻井液则是钻井过程中不可或缺的重要材料。
钻井液的稳定性和防漏技术是钻井过程中的关键问题，对整个钻井过程的安全和效率至关重要。
一、钻井液的定义和作用钻井液是在钻井过程中用于控制井眼稳定、清洁井眼、保护钻头和安全固井的液体，它是钻井过程中必不可少的重要材料。
根据不同的用途和特点，钻井液可以分为直井型、斜井型、水性型、油基型、膨润土型和泥浆型等多种类型。
钻井液的主要作用有以下几个方面：1.控制井眼稳定。
钻井液通过对井壁进行支撑，防止井眼坍塌和崩塌，保证钻井作业的顺利进行。
2.清洁井眼。
钻进过程中，钻头会带出大量的岩屑和泥浆，这些物质容易附着在井眼壁上，影响钻井液的性能和井筒稳定性。
为此，钻井液需要向井底送入气体或液体，将井眼中的污物排出。
3.保护钻头。
钻头是钻进过程中最核心的组件，承担着钻井的主要任务。
钻井液可以分散和懸浮岩屑以及碎屑，降低钻头的磨损。
4.安全固井。
在完成钻进后，需要进行固井作业，以封堵井筒。
钻井液在固井作业中扮演了决定性的角色，通过选择特定的钻井液来控制井壁对液压或泥浆带损失，同时还能保持固井水平和防止井眼侵蚀。
二、钻井液的稳定性问题钻井液在钻井过程中是经常受到外部环境的影响，因此存在一系列的稳定性问题。
如果这些问题得不到解决，会导致钻井过程中水力突发或井下安全事故，甚至会对环境产生不良影响。
1. 钻井液稠度不恰当。
稠度是钻井液的一个重要参数，它是指钻井液的流动性，直接影响到井壁稳定性。
如果稠度不恰当，会导致井眼塌陷、井筒侵蚀等问题。
2. 钻井液黏度高。
不良的黏度属性会导致钻进阻力加大，使得钻头容易卡住或断裂，导致生产效率和钻井成本上升。
3. 钻井液水分过高。
钻井液中过多的水分会导致其稠度、黏度都降低，不仅影响防漏效果，也会降低井眼稳定性。
4. 钻井液中固体颗粒过多。
如果钻井液中的固体颗粒过多、过大，会导致其在井眼中堆积，形成填充物，增加钻进阻力。
塔河油田“不落地”压滤液再利用钻井液技术
塔河油田“不落地”压滤液再利用钻井液技术发布时间：2021-01-21T08:33:30.610Z 来源：《中国科技人才》2021年第2期作者：雷敏[导读] 废液拉运压力大，若能合理利用部分压滤液，将能带来可观的社会经济价值。
中石化江汉石油工程有限公司钻井西部分公司 841600摘要：塔河油田已全面推广钻井液“不落地”设备处理钻井液废液和钻屑，生产井在上部地层快速钻进期间，钻屑处理量大，形成压滤废液多，经常出现废液回收转运工作滞后，严重影响施工的正常运行。
为了减缓生产井快速钻进期间“不落地”压滤液回收压力，研究“不落地”压滤液再利用技术，应用于生产井上部地层，提高钻井液抑制性能、变废为宝，同时缓解钻井现场“不落地”压滤液拉运压力，降低钻井液维护成本。
关键词：塔河油田、“不落地”压滤液、再利用、抑制性据统计2019年塔河油田生产井66口次，侧钻井38口次，2020年预计生产井77口次，侧钻井20口次，井位多，平均口井产生的压滤液总量约为1000m3，使用泥浆“不落地”设备产生的废液量多，废液拉运压力大，若能合理利用部分压滤液，将能带来可观的社会经济价值。
一、基本情况各家钻井液“不落地”单位在处理钻屑压滤成饼的过程中，压滤液中会残留部分处理剂，目前“不落地”工艺常用的处理剂为硫酸铝、聚合氯化铝、生石灰、硫酸亚铁等，“不落地”压滤液中常含有Al3+、Ca2+、Fe2+等金属离子。
“不落地”压滤液中含有Al3+、Ca2+、Fe2+等金属离子，对钻井液性能影响主要表现为：一方面Ca2+通过Na+/?Ca2+交换，将钠土转变为钙土。
钙土水化能力弱，分散度低，故转化后体系分散度明显下降，转化的程度取决于粘土的阳离子交换容量和滤液中Ca2+的浓度；另一方面Al3+、Fe2+、Ca2+本身是一种无机絮凝剂，会压缩粘土颗粒表而的扩散双电层，使水化膜变薄，ζ电位下降，从面引起粘土晶片面-面和端面聚结，造成粘土颗粒分散度下降[1]。
塔河油田三叠系油藏水平井钻井液技术
５ ６
西 部探 矿工程
２１ ０ ０年第 ６ 期
塔 河油
白 龙
（ 油工程 西南有 限公 司重庆 钻井分 公 司， 石 重庆 ４０４ ） ００ ２
摘 要： 塔河油田三叠 系油气藏埋深分布在 ４０ ￣５０ ｍ， ３０ １０ 目的层以砂岩油气藏为主 ， 构造幅度低， 以 背斜 构造块 状底水 油藏 为主 ， 具有储 集物性 好 ， 连通 性好 的特 点 。通 过 不断地 探 索和 实践 ， 用水 平 应 井技 术取得 了很好 的 开发 效果 和经 济效益 ， 实现 了油藏 的 高效 开发 。随 着水平 井钻 井技 术 的发展 ， 水 平 井钻 井完井液技 术也在 不断进 步 。对水 平井钻 井 完井液 的要 求 ， 一要 满足 井下钻 井施 工 的安全 ， 二 要 满足发现 和保护 油 气层 的 目的 。优 选优质 高效 的钻 井 完井液 ， 求钻 井液性 能具有 良好 的润滑性 、 要
水平 段 的延长 ， 钻井 液 对 油 层 的 流动 压 力 增 加 ， 着 压 随
差 的增加 及钻 井液 浸泡 时 间的延 长 ， 井液 水相 和 固相 钻
水平井 钻屑在 井 眼 内的沉降是 垂直水平 面向下 的 ， 当排量大于沉降速度时 ， 钻屑被带出井筒。在斜井 内钻 屑 的重 力 被分 解 为一 个 垂 直 井 壁 ， 个 沿 环 空 向下 的 一 力。随井斜角的增加， 垂直于井壁的力越来越大 ， 钻井 液返速及 携 砂 的 能力 越来 越 小 ， 井 斜 角 大 于 ４。 ， 当 ０时 重力的分解不再存在， 钻屑会沉淀在低边的井壁上， 形 成 岩屑床 。岩 屑床 一旦形 成想破坏 是非 常 困难 的， 因为 钻 屑之 间 的摩擦 力 远远 大 于钻 屑 与钻 井 液 之 间 的摩 擦 力， 并且液流多从环空的上部通过 ， 对岩屑床的冲刷力 减小 ， 对岩屑床的用移量也大大减小。因此必须保证钻 井液具有 良好 的携砂 能力。特别是在 ３。 Ｏ的造斜 ０～６。 井段是 应 当注意 的 ， 在相 同条 件下 环 空 钻屑 的浓度 大 ， 容易形 成 岩屑床 ， 岩屑 还 可 沿液 流 相 反 的方 向滑动 ， 从 而导致 井下 复杂 ； 钻井 过 程 中 出现 脱 压 现象 ， 致 钻井 导 上必须 进行 短程起 下来破 坏岩 屑床 ， 虽然紊 流有利 于净 化井眼， 但是不利于井眼稳定 ， 我们主要还是通过调整 钻井液的流变性 ， 使之具有较高的动塑 比， 达到平板层 流来携 带岩 屑 。
西 部探 矿工程
２１ ０ ０年第 ６ 期
塔 河油
白 龙
（ 油工程 西南有 限公 司重庆 钻井分 公 司， 石 重庆 ４０４ ） ００ ２
摘 要： 塔河油田三叠 系油气藏埋深分布在 ４０ ￣５０ ｍ， ３０ １０ 目的层以砂岩油气藏为主 ， 构造幅度低， 以 背斜 构造块 状底水 油藏 为主 ， 具有储 集物性 好 ， 连通 性好 的特 点 。通 过 不断地 探 索和 实践 ， 用水 平 应 井技 术取得 了很好 的 开发 效果 和经 济效益 ， 实现 了油藏 的 高效 开发 。随 着水平 井钻 井技 术 的发展 ， 水 平 井钻 井完井液技 术也在 不断进 步 。对水 平井钻 井 完井液 的要 求 ， 一要 满足 井下钻 井施 工 的安全 ， 二 要 满足发现 和保护 油 气层 的 目的 。优 选优质 高效 的钻 井 完井液 ， 求钻 井液性 能具有 良好 的润滑性 、 要
水平 段 的延长 ， 钻井 液 对 油 层 的 流动 压 力 增 加 ， 着 压 随
差 的增加 及钻 井液 浸泡 时 间的延 长 ， 井液 水相 和 固相 钻
水平井 钻屑在 井 眼 内的沉降是 垂直水平 面向下 的 ， 当排量大于沉降速度时 ， 钻屑被带出井筒。在斜井 内钻 屑 的重 力 被分 解 为一 个 垂 直 井 壁 ， 个 沿 环 空 向下 的 一 力。随井斜角的增加， 垂直于井壁的力越来越大 ， 钻井 液返速及 携 砂 的 能力 越来 越 小 ， 井 斜 角 大 于 ４。 ， 当 ０时 重力的分解不再存在， 钻屑会沉淀在低边的井壁上， 形 成 岩屑床 。岩 屑床 一旦形 成想破坏 是非 常 困难 的， 因为 钻 屑之 间 的摩擦 力 远远 大 于钻 屑 与钻 井 液 之 间 的摩 擦 力， 并且液流多从环空的上部通过 ， 对岩屑床的冲刷力 减小 ， 对岩屑床的用移量也大大减小。因此必须保证钻 井液具有 良好 的携砂 能力。特别是在 ３。 Ｏ的造斜 ０～６。 井段是 应 当注意 的 ， 在相 同条 件下 环 空 钻屑 的浓度 大 ， 容易形 成 岩屑床 ， 岩屑 还 可 沿液 流 相 反 的方 向滑动 ， 从 而导致 井下 复杂 ； 钻井 过 程 中 出现 脱 压 现象 ， 致 钻井 导 上必须 进行 短程起 下来破 坏岩 屑床 ， 虽然紊 流有利 于净 化井眼， 但是不利于井眼稳定 ， 我们主要还是通过调整 钻井液的流变性 ， 使之具有较高的动塑 比， 达到平板层 流来携 带岩 屑 。
塔河油田TK431井钻井液技术
塔河油田TK431井钻井液技术靳书波;牛晓;董秀民【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2002(019)006【摘要】塔河油田三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点.TK431井是在该地区实施的一口解决该井段井眼失稳问题的试验井.分析地层坍塌原因后提出,TK431井钻井液密度设计值为1.42 g/cm3,选择抑制封堵固壁型钻井液体系,二开采用PF-PLUS钻井液,三开采用PEM钻井液,四开采用PF-VIS钻井液.选择抑制型钻井液,可提高钻井液滤液的抑制性,减小泥页岩的水化膨胀作用;采用封堵固壁技术,可封固地层微裂隙,提高地层整体强度,形成薄而韧的泥饼,减少滤失量,达到稳定井壁的目的.该井钻井液润滑性能良好;包被抑制性良好,钻屑成形度高、棱角分明;防塌效果好,井径规则,没有明显的大肚子井段;性能稳定、维护处理简单;机械钻速快,辅助时间短,钻井周期较短.现场应用表明,该井实际最高使用钻井液密度为1.37 g/cm3,通过采用高包被、强抑制和综合防塌相结合的方法,有效地稳定了井壁,成功地解决了三开井径扩大问题;存在问题是设计和实际应用费用较高,尤其是三开费用是其它井的2～4倍,全井钻井液费用也是同一区块其它井费用的1.5～2.0倍多.【总页数】3页(P71-73)【作者】靳书波;牛晓;董秀民【作者单位】中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐;中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐;中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐【正文语种】中文【中图分类】TE2【相关文献】1.塔河油田S53-1井快速钻井液技术 [J], 梁文利2.塔河油田12区定向井钻井液技术 [J], 玄刘斌;路萍3.塔河油田AT9区水平井钻井液技术难点及措施 [J], 董小虎;李银婷4.塔河油田TH12184井钻井液技术优化 [J], 梁文利;5.塔河油田新三级结构井快速钻进钻井液技术 [J], 杨禄明;王西江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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表 １ 地 层 压 力剖 面
复杂， 钻井过程中主要存在以下难题 。 １ ２１ 中上部 阻卡现象严 重 ．． 中上部 钻遇 的地层 成岩性 较差 、 欠压 实 、 结性差 。 胶 地 层岩性 多为砂 泥岩互 层 ， 页岩 中的粘 土矿 物 以伊 利 泥 石 和绿泥 石 为主 ， 易 水化 膨 胀 ， 易 分散 。上部 一 般 不 但 井 眼较大 ， 可钻 性好 ， 在钻进过 程 中易形 成虚厚 泥饼 ， 造 成 缩径和 起 下 钻 遇 阻 的现 象 。如 在 ＴＨ１５７井 二 开 ２１
２１ ０ ２年第 ６ 期
２ ２ 井壁 失稳 的客观 因素 的冲蚀 作用 。④井 身质量 不好 ； 如井 眼方位 变化 大， 狗腿 度过大 ， 易造 成应 力集 中 ， 加剧 井塌 发生 。⑤对
井壁 过 于严重 的机械 碰撞 。钻进 易塌地 层 时 ， 如转 速过
１２ 钻 井难 点 ． 塔河 油 田钻遇地 层 主要 为第 四系、 第三 系 、 白垩 系 、
＊ 收 稿 日期 ：０ 卜１－０ 修 回 日期 ：０ １１～ｌ ２ １ ０１ ２ １—０ｌ
作者简介： 宋莹 （９ ６） 女（ １８ 一． 汉族 ）湖北潜江人 ， ， 助理工程师 ， 现从事钻井液技术工作 。
大） 水平就升高； 当应力超过岩石的抗剪强度时 ， 就要发 生 剪切破 坏 （ 于脆 硬性地 层就 会发 生坍塌 ， 径扩 大 ； 对 井 而对 于 塑性地层 ， 发生 塑性 变形 ， 成缩 径 ） 则 造 。相反 来 说， 当钻井 液 密度升 高 至一 定 值 后 ， 壁处 的切 向应 力 井 就会变成拉应力， 当拉伸应力大于岩石 的抗拉强度时， 就要 发 生拉伸 破坏 （ 现 为井 漏 ） 表 。而 造成 钻 井 过 程 中 井 壁 出现 力学 不稳定 的情 况 而造 成 井 塌 的原 因大 致 可 分为： ①钻进坍塌地层时地层 时钻井液密度低于地层坍 塌 压力 的当量 钻井 液密度 ； ②起 钻时 的抽 吸作用 于井 壁 的钻井液 压力 低于地 层坍 塌压力 ； ③井 喷或 是井 漏导致
钻 普遍存 在 阻卡 、 井眼不稳 定 问题 ， 深部地层 机械 转速低 等 问题 。主要 表现在 三 叠 系和 石炭 系为主 及
要 地层 的 井眼垮塌 、 扩径 、 漏 、 时间 大段 划眼 、 井 长 卡钻 、 测井遇 阻 、 固井质 量 差等 。通 过现 场 实验 加入
高软化 点乳 化 沥青 （ Ｊ ）ＩＪ ＲＨ 一３ 、 一１等 处理 剂优化 钻 井液配方 ， 钻 井液具有 较好 的防塌抑 制性 。 （ 使 关键词 ： 地质 构造 复杂 ； 井壁 失稳 ； 优化 钻 井液
井液 的 流变参数 不合 适 ； 井 液长 时 间冲 刷井 壁 ； 时 钻 长 间定 点 冲孔 、 下钻操 作 引起压 力 波 动 、 时 间 转动 转 起 长
盘划 眼对井 壁稳 定有 一 定 影 响 ， 致 井 壁垮 塌 掉 块 、 导 井
密 度降低 ， 眼 围岩 差应 力 （ 向应力 减小 ， 向应力增 井 径 切
井 液与地层 孔 隙流体 之 间 的压 差 、 学 势差 （ 决 于钻 化 取 井液 与地层 流 体之 间的活 度差 和地层 的半透 膜效 率 ） 和 地层 毛细 血管 力 （ 取决 于岩 石表 面性质 ） 的驱 动下 ， 钻井 液 滤液进 入井 壁地层 ， 引起 地 层 中粘 土矿 物 水 化膨 胀 ， 引起 地层 中含水 量升 高 ， 而导致 地层 的力 学性 能发生 从
脆性泥 页岩 ， 在钻井 过程 中井壁 稳定性 差 ， 易坍 塌 掉块 ， 造成 卡钻事 故和井 径扩大 。
２ 井壁失稳 的机理 分析 ２ １ 造成 井壁 失稳的 主要原 因分析 ．
２５ ０ ０ ３０ ００ ３ ００ ５ ４ ００ ５ ４ ００ ８
５ ０ ００
１ ０５ ． ２ １ ０８５ ．
３ ２ 提高钻 井液 的抑 制性 ．
２ ３ 井壁失 稳的主 观 因素 ．
使 用加足 大分 子包被 剂 的聚合 物三叠 系 、 炭系为 石
程中， 如果 起下 钻速 度过快 、 钻井 液静 切力过 大 、 泵过 开 猛、 钻头 泥包等 原 因 ， 均可 能发生 强 的抽 吸作 用 ， 生过 产
１２ ０
西部探 矿工 程
２１ 年第 ６ ０２ 期
塔 河 油 田不稳 定 地 层 的钻 井液 技 术探 讨
宋 莹
（ 中国石化集团华北石油局西部工程公司， 新疆 轮台 ８１０ ） ４６０
摘 要 ： 河油 田的井深 、 塔 钻遇地 层和地 质构造 复 杂并存 在 多套压 力 系统 等 ， 在钻 探过 程 中上部 起 下
裂缝 性 发育 ， 在提高 钻井 液 封 堵性 的 同时 ， 应 提 高钻 还 井 液 的抑制性 ， 进～ 步加 强钻井 液 的防塌抑 制能 力 。要 注意观察 井下 情况 ， 强钻 井 液 维 护 ， 持 钻 井 液性 能 加 保 的相对稳 定 ， 避免大 起 大落 ， 井 液 密 度变 化 在 短期 内 钻 不 应超 过 ００ ｇｃ 。提 高钻 井 液 的抑 制 性 与 护壁 减 ． ２／ｍ３ 阻性 ， 免井 眼 出现 掉块 。 避
系、 寒武纪 和震 旦系 等 。 由于 钻 遇 的 地层 类 型 多 、 岩性
塔 河油 田储层 埋 藏 较 深 ， 叠 系地 层 埋 深 ４０ ～ 三 ６０ ５ ０ｍ左右 ， ００ 岩性以灰 、 灰黑色泥岩 、 炭质泥岩、 灰色粉 砂 岩 为主 ； 炭系地 层埋 深 ５０ ￣ ５５ｍ 左 右 ， 石 ００ ５０ 中上 部 棕褐色、 深灰泥岩 、 杂色砾岩、 深灰、 白粉 、 中砂岩 、 灰 细、 砾 质粉砂 岩互 层 ， 部褐 灰 、 灰泥 岩 、 砂 质泥 岩 ， 下 深 粉 即 上 泥 岩段 ， 自上而下 砂 质 岩 由粗 渐 细 ， 泥质 岩 以褐 色为 主， 少量 灰 、 灰绿色 ， 靠近 下部 泥岩 中局部 见较 多灰质结 核 。钻 井施 工过程 中 ， 段层 极易坍 塌 、 径扩 大严重 ， 该 井 利用测井资料分析模拟其压力剖面， 三叠系 、 石炭系地 层存在着较高的坍塌压力（ 如表 １ 所示）其当量密度数 ， 值 可达到 １２～ １３ｇ ｃ 左 右 ， 于孔 隙压力 。 ． ８ ．０／ｍ３ 高
力 学 因素 ： 当地层 被 钻开 之 前 ， 下 的 岩 石受 到 上 地 覆压力、 水平 方 向地应 力 和孔 隙 压 力 的作 用 ， 井壁 处 的 应 力状 态 即为原地 应力状 态 ， 且处 于平衡 。当井 眼被钻
开 后 ， 应力 被释放 ， 内钻井 液 作 用 于井 壁 的压 力 取 地 井
中图分 类号 ： Ｅ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ６ １ ２ ３ Ｔ ２ Ａ １ ０ —５ ｌ （Ｏ ２ ０ 一Ｏ Ｏ 一Ｏ
１ 地质 概述
侏 罗纪 、 叠系 、 三 二叠 系 、 石炭 系 、 泥盆 系 、 留系 、 陶 志 奥
１ １ 塔 河油 田地层 地质特 征 ．
高、 起钻用转盘卸扣 ， 由于钻具剧烈碰击井壁， 从而加速
井塌 。
代 了所 钻岩层 原先对 井壁 岩石 的支撑 ， 破坏 了地 层 和原
有 应力 的平衡 ， 引起 井壁 周围应 力 的重新分 布 。而井 眼 周 围 的应 力水 平与 井 眼 液柱 的压 力有 关 。若 钻 井 液 的
综上所述 ， 钻井液体系选择及其性能控制不 当； 钻
一
系列 的变化 ， 最终 导致井 壁不稳 定 。 钻井 工艺 主观 因素 ： 井 内压 力激 动 过 大 ； ① 钻井 过
液高温高压滤失量 ， 防止泥页岩水化膨胀 ； 通过合理配 制胶 液加强钻 井 液 的化 学胶 结 能 力 。三 叠 系及 石 炭 系 泥岩 易吸水膨 胀或 剥 落掉 快 ， 钻 井 液 的密 度 、 失量 对 滤 以及 防塌性 能 的控 制都 提 出了较高 的要求 。 ３ １ 强化钻 井液 的化 学封堵性 ． 使用具有较强抑制 、 较强封堵性的钻井液体系， 并 通 过有 效封堵 和形 成致 密 的泥饼 来 降 低 钻井 液 滤 液 的 侵入 。通过添 加 Ｐ 一 １ＱＳ 、 Ｉ Ｓ Ｂ 、 一２０Ｃ Ｔ一２ 配 的形 Ｂ 复 式使其钻井液具有 良好的封堵性。
地层 中。一 般 来 说 ， 岩石 均 由非 粘 土矿 物 （ 石 英 、 如 长 石、 方解石 、 黄铁 矿等 ） 晶态 粘 土 矿 物 （ 蒙 脱石 、 利 、 如 伊
针 对上述 井壁 不稳定 机理 ， 在钻 井液 防塌技 术对 策 方 面 ： 制钻 井液 的密 度 ， 控 平衡 地层 坍塌 压力 ， 防止泥 页 岩地层 出现应 力性 坍塌 ； 高钻 井 液 抑制 性 ， 低 钻井 提 降
Ｏ ９ ．９ Ｏ． ９ ８ ０． ９１
１ ３０ ．９ １９ ． ３１ １ ９７ ． ３ １９ ． ５７ １ ９７ ． ３ ２ ００ ． ４ １ ９７ ． ９ １ ５９ ．９
２． ２８ ２ Ｏ ．３ ２ ２ ．３ ２．３ ５ ２ ６ ．３ ２ ７ ．３ ２ ８ ．３ ２ ９ ．３
石、 伊蒙间层、 高岭石等） 和非晶态粘土矿物 （ 如蛋 白石 等 ） 组成 ， 不 同岩 性 地层 所 含 的 矿物 类 型 和 含量 不 所 但 完全 相 同 。对井 壁不 稳定 性 产 生 影 响 的 主要 组 分是 地 层 中所含 的粘 土矿物 。当地 层被 钻开后 ， 井筒 中 的钻 在
１５ ３ ６￣ １ １ ｍ 、 ８ ５￣ ２ ３ ｍ 、 ８９ ￣ ３ ０ ．８ ｍ 、 ３ ～ ６８ １６ ０６ ２ ６ ３３ ５ ４ ２７
４ ６ｍ 等井 段有 明显遇 阻现象 。 ５６ １２ ２ 三叠 系 、 炭系易 扩径 ， ．． 石 二叠 系易漏 失和坍 塌
塔 河油 田 的二叠 系 的岩性 多为火 成岩 、 玄武岩 和硬
学 因素 和工程 技术措 施 等 ３个 方 面 。但 后 面 ２个 因素
最终均 影响井 壁应力 分 布 和井 壁 岩 石 的力 学 性能 而 造
复杂， 钻井过程中主要存在以下难题 。 １ ２１ 中上部 阻卡现象严 重 ．． 中上部 钻遇 的地层 成岩性 较差 、 欠压 实 、 结性差 。 胶 地 层岩性 多为砂 泥岩互 层 ， 页岩 中的粘 土矿 物 以伊 利 泥 石 和绿泥 石 为主 ， 易 水化 膨 胀 ， 易 分散 。上部 一 般 不 但 井 眼较大 ， 可钻 性好 ， 在钻进过 程 中易形 成虚厚 泥饼 ， 造 成 缩径和 起 下 钻 遇 阻 的现 象 。如 在 ＴＨ１５７井 二 开 ２１
２１ ０ ２年第 ６ 期
２ ２ 井壁 失稳 的客观 因素 的冲蚀 作用 。④井 身质量 不好 ； 如井 眼方位 变化 大， 狗腿 度过大 ， 易造 成应 力集 中 ， 加剧 井塌 发生 。⑤对
井壁 过 于严重 的机械 碰撞 。钻进 易塌地 层 时 ， 如转 速过
１２ 钻 井难 点 ． 塔河 油 田钻遇地 层 主要 为第 四系、 第三 系 、 白垩 系 、
＊ 收 稿 日期 ：０ 卜１－０ 修 回 日期 ：０ １１～ｌ ２ １ ０１ ２ １—０ｌ
作者简介： 宋莹 （９ ６） 女（ １８ 一． 汉族 ）湖北潜江人 ， ， 助理工程师 ， 现从事钻井液技术工作 。
大） 水平就升高； 当应力超过岩石的抗剪强度时 ， 就要发 生 剪切破 坏 （ 于脆 硬性地 层就 会发 生坍塌 ， 径扩 大 ； 对 井 而对 于 塑性地层 ， 发生 塑性 变形 ， 成缩 径 ） 则 造 。相反 来 说， 当钻井 液 密度升 高 至一 定 值 后 ， 壁处 的切 向应 力 井 就会变成拉应力， 当拉伸应力大于岩石 的抗拉强度时， 就要 发 生拉伸 破坏 （ 现 为井 漏 ） 表 。而 造成 钻 井 过 程 中 井 壁 出现 力学 不稳定 的情 况 而造 成 井 塌 的原 因大 致 可 分为： ①钻进坍塌地层时地层 时钻井液密度低于地层坍 塌 压力 的当量 钻井 液密度 ； ②起 钻时 的抽 吸作用 于井 壁 的钻井液 压力 低于地 层坍 塌压力 ； ③井 喷或 是井 漏导致
钻 普遍存 在 阻卡 、 井眼不稳 定 问题 ， 深部地层 机械 转速低 等 问题 。主要 表现在 三 叠 系和 石炭 系为主 及
要 地层 的 井眼垮塌 、 扩径 、 漏 、 时间 大段 划眼 、 井 长 卡钻 、 测井遇 阻 、 固井质 量 差等 。通 过现 场 实验 加入
高软化 点乳 化 沥青 （ Ｊ ）ＩＪ ＲＨ 一３ 、 一１等 处理 剂优化 钻 井液配方 ， 钻 井液具有 较好 的防塌抑 制性 。 （ 使 关键词 ： 地质 构造 复杂 ； 井壁 失稳 ； 优化 钻 井液
井液 的 流变参数 不合 适 ； 井 液长 时 间冲 刷井 壁 ； 时 钻 长 间定 点 冲孔 、 下钻操 作 引起压 力 波 动 、 时 间 转动 转 起 长
盘划 眼对井 壁稳 定有 一 定 影 响 ， 致 井 壁垮 塌 掉 块 、 导 井
密 度降低 ， 眼 围岩 差应 力 （ 向应力 减小 ， 向应力增 井 径 切
井 液与地层 孔 隙流体 之 间 的压 差 、 学 势差 （ 决 于钻 化 取 井液 与地层 流 体之 间的活 度差 和地层 的半透 膜效 率 ） 和 地层 毛细 血管 力 （ 取决 于岩 石表 面性质 ） 的驱 动下 ， 钻井 液 滤液进 入井 壁地层 ， 引起 地 层 中粘 土矿 物 水 化膨 胀 ， 引起 地层 中含水 量升 高 ， 而导致 地层 的力 学性 能发生 从
脆性泥 页岩 ， 在钻井 过程 中井壁 稳定性 差 ， 易坍 塌 掉块 ， 造成 卡钻事 故和井 径扩大 。
２ 井壁失稳 的机理 分析 ２ １ 造成 井壁 失稳的 主要原 因分析 ．
２５ ０ ０ ３０ ００ ３ ００ ５ ４ ００ ５ ４ ００ ８
５ ０ ００
１ ０５ ． ２ １ ０８５ ．
３ ２ 提高钻 井液 的抑 制性 ．
２ ３ 井壁失 稳的主 观 因素 ．
使 用加足 大分 子包被 剂 的聚合 物三叠 系 、 炭系为 石
程中， 如果 起下 钻速 度过快 、 钻井 液静 切力过 大 、 泵过 开 猛、 钻头 泥包等 原 因 ， 均可 能发生 强 的抽 吸作 用 ， 生过 产
１２ ０
西部探 矿工 程
２１ 年第 ６ ０２ 期
塔 河 油 田不稳 定 地 层 的钻 井液 技 术探 讨
宋 莹
（ 中国石化集团华北石油局西部工程公司， 新疆 轮台 ８１０ ） ４６０
摘 要 ： 河油 田的井深 、 塔 钻遇地 层和地 质构造 复 杂并存 在 多套压 力 系统 等 ， 在钻 探过 程 中上部 起 下
裂缝 性 发育 ， 在提高 钻井 液 封 堵性 的 同时 ， 应 提 高钻 还 井 液 的抑制性 ， 进～ 步加 强钻井 液 的防塌抑 制能 力 。要 注意观察 井下 情况 ， 强钻 井 液 维 护 ， 持 钻 井 液性 能 加 保 的相对稳 定 ， 避免大 起 大落 ， 井 液 密 度变 化 在 短期 内 钻 不 应超 过 ００ ｇｃ 。提 高钻 井 液 的抑 制 性 与 护壁 减 ． ２／ｍ３ 阻性 ， 免井 眼 出现 掉块 。 避
系、 寒武纪 和震 旦系 等 。 由于 钻 遇 的 地层 类 型 多 、 岩性
塔 河油 田储层 埋 藏 较 深 ， 叠 系地 层 埋 深 ４０ ～ 三 ６０ ５ ０ｍ左右 ， ００ 岩性以灰 、 灰黑色泥岩 、 炭质泥岩、 灰色粉 砂 岩 为主 ； 炭系地 层埋 深 ５０ ￣ ５５ｍ 左 右 ， 石 ００ ５０ 中上 部 棕褐色、 深灰泥岩 、 杂色砾岩、 深灰、 白粉 、 中砂岩 、 灰 细、 砾 质粉砂 岩互 层 ， 部褐 灰 、 灰泥 岩 、 砂 质泥 岩 ， 下 深 粉 即 上 泥 岩段 ， 自上而下 砂 质 岩 由粗 渐 细 ， 泥质 岩 以褐 色为 主， 少量 灰 、 灰绿色 ， 靠近 下部 泥岩 中局部 见较 多灰质结 核 。钻 井施 工过程 中 ， 段层 极易坍 塌 、 径扩 大严重 ， 该 井 利用测井资料分析模拟其压力剖面， 三叠系 、 石炭系地 层存在着较高的坍塌压力（ 如表 １ 所示）其当量密度数 ， 值 可达到 １２～ １３ｇ ｃ 左 右 ， 于孔 隙压力 。 ． ８ ．０／ｍ３ 高
力 学 因素 ： 当地层 被 钻开 之 前 ， 下 的 岩 石受 到 上 地 覆压力、 水平 方 向地应 力 和孔 隙 压 力 的作 用 ， 井壁 处 的 应 力状 态 即为原地 应力状 态 ， 且处 于平衡 。当井 眼被钻
开 后 ， 应力 被释放 ， 内钻井 液 作 用 于井 壁 的压 力 取 地 井
中图分 类号 ： Ｅ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ６ １ ２ ３ Ｔ ２ Ａ １ ０ —５ ｌ （Ｏ ２ ０ 一Ｏ Ｏ 一Ｏ
１ 地质 概述
侏 罗纪 、 叠系 、 三 二叠 系 、 石炭 系 、 泥盆 系 、 留系 、 陶 志 奥
１ １ 塔 河油 田地层 地质特 征 ．
高、 起钻用转盘卸扣 ， 由于钻具剧烈碰击井壁， 从而加速
井塌 。
代 了所 钻岩层 原先对 井壁 岩石 的支撑 ， 破坏 了地 层 和原
有 应力 的平衡 ， 引起 井壁 周围应 力 的重新分 布 。而井 眼 周 围 的应 力水 平与 井 眼 液柱 的压 力有 关 。若 钻 井 液 的
综上所述 ， 钻井液体系选择及其性能控制不 当； 钻
一
系列 的变化 ， 最终 导致井 壁不稳 定 。 钻井 工艺 主观 因素 ： 井 内压 力激 动 过 大 ； ① 钻井 过
液高温高压滤失量 ， 防止泥页岩水化膨胀 ； 通过合理配 制胶 液加强钻 井 液 的化 学胶 结 能 力 。三 叠 系及 石 炭 系 泥岩 易吸水膨 胀或 剥 落掉 快 ， 钻 井 液 的密 度 、 失量 对 滤 以及 防塌性 能 的控 制都 提 出了较高 的要求 。 ３ １ 强化钻 井液 的化 学封堵性 ． 使用具有较强抑制 、 较强封堵性的钻井液体系， 并 通 过有 效封堵 和形 成致 密 的泥饼 来 降 低 钻井 液 滤 液 的 侵入 。通过添 加 Ｐ 一 １ＱＳ 、 Ｉ Ｓ Ｂ 、 一２０Ｃ Ｔ一２ 配 的形 Ｂ 复 式使其钻井液具有 良好的封堵性。
地层 中。一 般 来 说 ， 岩石 均 由非 粘 土矿 物 （ 石 英 、 如 长 石、 方解石 、 黄铁 矿等 ） 晶态 粘 土 矿 物 （ 蒙 脱石 、 利 、 如 伊
针 对上述 井壁 不稳定 机理 ， 在钻 井液 防塌技 术对 策 方 面 ： 制钻 井液 的密 度 ， 控 平衡 地层 坍塌 压力 ， 防止泥 页 岩地层 出现应 力性 坍塌 ； 高钻 井 液 抑制 性 ， 低 钻井 提 降
Ｏ ９ ．９ Ｏ． ９ ８ ０． ９１
１ ３０ ．９ １９ ． ３１ １ ９７ ． ３ １９ ． ５７ １ ９７ ． ３ ２ ００ ． ４ １ ９７ ． ９ １ ５９ ．９
２． ２８ ２ Ｏ ．３ ２ ２ ．３ ２．３ ５ ２ ６ ．３ ２ ７ ．３ ２ ８ ．３ ２ ９ ．３
石、 伊蒙间层、 高岭石等） 和非晶态粘土矿物 （ 如蛋 白石 等 ） 组成 ， 不 同岩 性 地层 所 含 的 矿物 类 型 和 含量 不 所 但 完全 相 同 。对井 壁不 稳定 性 产 生 影 响 的 主要 组 分是 地 层 中所含 的粘 土矿物 。当地 层被 钻开后 ， 井筒 中 的钻 在
１５ ３ ６￣ １ １ ｍ 、 ８ ５￣ ２ ３ ｍ 、 ８９ ￣ ３ ０ ．８ ｍ 、 ３ ～ ６８ １６ ０６ ２ ６ ３３ ５ ４ ２７
４ ６ｍ 等井 段有 明显遇 阻现象 。 ５６ １２ ２ 三叠 系 、 炭系易 扩径 ， ．． 石 二叠 系易漏 失和坍 塌
塔 河油 田 的二叠 系 的岩性 多为火 成岩 、 玄武岩 和硬
学 因素 和工程 技术措 施 等 ３个 方 面 。但 后 面 ２个 因素
最终均 影响井 壁应力 分 布 和井 壁 岩 石 的力 学 性能 而 造