飽和鹽水鹽層水平井鉆井液技術(shù)
何振奎  鄧新華  孟懷啟  張國新
（中石化河南油田分公司工程技術(shù)研究院，河南南陽）
【摘  要】  鉆井液是鹽層鉆井的關(guān)鍵技術(shù)之一，它直接影響鉆井作業(yè)的成敗。采用連通井開發(fā)地下鹽，則在鹽層段要進(jìn)行水平鉆井，鉆井液技術(shù)更為顯得重要。通過近年來對舞陽、葉縣鹽業(yè)開發(fā)的現(xiàn)狀調(diào)查及室內(nèi)試驗(yàn)，研究出一套以護(hù)膠降濾失劑A為主劑的適應(yīng)于連通鹽井鉆井的飽和鹽水鉆井液，并對其進(jìn)行了配方優(yōu)選、配方性能評價(jià)包括抑制性評價(jià)、潤滑性評價(jià)、抗污染評價(jià)?，F(xiàn)場試驗(yàn)一組井，其中一口直井一口水平井，成功解決了泥頁巖吸水膨脹、縮徑、坍塌、非開發(fā)鹽膏層段鹽溶導(dǎo)致井徑擴(kuò)大起下鉆遇阻卡、事故頻發(fā)、主力開發(fā)鹽層撈不到鹽樣、水平段井眼軌跡不易控制及固井質(zhì)量差等問題。通過壓裂連通成功。
【關(guān)鍵詞】  飽和鹽水水平井鉆井液  處理劑優(yōu)選  配方性能評價(jià)  鉆井**  鉆井周期縮短

河南油田八、九十年代在葉縣、舞陽地區(qū)鉆井10多口，其中6口在H1－H2段上部1100～2200m鉆遇鹽巖層。大部分應(yīng)用聚合物抗鹽如聚丙烯酰胺-鐵鉻鹽、PAC141聚合物系列等鉆井液鉆井。井眼溶蝕嚴(yán)重，鹽層井徑擴(kuò)大率大于50%，有的井則更高，如舞4井的鹽膏層段1450～2410m的井徑擴(kuò)大率30%～120%，舞5井的鹽膏層段1450～2410m的井徑擴(kuò)大率為20%～74%。
2000年在該區(qū)塊重點(diǎn)探井田一井施工中，實(shí)施了欠飽和鹽水聚合物鉆井液技術(shù)。該體系具有較強(qiáng)的抑制性強(qiáng)，抗污染效果較好，具有一定的防卡、防塌能力，保證了該井順利鉆探?；緷M足了鉆井的要求，但鹽膏層的井徑擴(kuò)大率等不盡如人意。
飽和鹽水鉆井液體系在河南油田的研究與應(yīng)用尚屬，利用飽和鹽水鉆井液開采鹽，而且在鹽層段應(yīng)用水平井技術(shù)鉆井更是一大新的課題。葉縣、舞陽境內(nèi)地下蘊(yùn)藏豐富的氯化鈉，利用直井或定向井開采其效果都不如利用水平連通井開發(fā)好。連通井有時(shí)采用一直一水平井，有時(shí)是兩口水平井，通過壓裂形成連通。在鹽層鉆井即要抗鹽污染，又要防止鹽層段鹽溶井徑擴(kuò)大，還要防止鹽層塑性流動（蠕動）縮徑造成卡鉆。
地下豐富鹽層的發(fā)現(xiàn)有力的支援了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在兩地正在大規(guī)模開發(fā)。
1  存在的問題及鉆井液體系的確定
2004年葉縣所鉆的一口直井XL3-2井，應(yīng)用欠飽和鹽水鉆井液，當(dāng)鉆至設(shè)計(jì)井深1560m時(shí)發(fā)生粘卡，由于鉆頭水眼堵無法用解卡液解卡，采取各種措施撈出鉆桿31根，挽回了較大的經(jīng)濟(jì)損失，但終因下部環(huán)空固化無法倒扣套銑而報(bào)廢。損失時(shí)間113d，還有大量沒撈出的鉆具，經(jīng)濟(jì)損失巨大。
目前葉縣、舞陽施工的大部分井幾乎都采用欠飽和鹽水鉆井液，濾失量大，經(jīng)常出現(xiàn)井下復(fù)雜情況，如卡鉆、井塌劃眼、電測卡電纜、起下鉆遇阻卡、下套管不到底等情況。巖樣錄井總是撈不到鹽樣，事故多，鉆井周期長，嚴(yán)重影響了鹽礦的開發(fā)進(jìn)度。
因?yàn)橐@的是鹽層厚度較大的直井或鹽層水平井，根據(jù)國內(nèi)外鉆鹽膏層的技術(shù)現(xiàn)狀，結(jié)合舞陽孟寨鹽礦的地層特點(diǎn)，決定使用飽和鹽水鉆井液體系，其理由如下：
孟寨鹽礦采用連通井開采，一口直井一口水平井或兩口水平井對接，不管是哪一種都要鉆穿上部大段的鹽膏層、泥巖層夾層。如果使用淡水抗鹽鉆井液體系或欠飽和鹽水鉆井液鉆井，則在十多層甚至幾十層鹽膏層處會使鹽膏大量溶解，形成“大肚子”井眼，而在泥巖層又會使其吸水膨脹、剝落掉塊，結(jié)果給鉆井工作帶來很大的問題，也會導(dǎo)致固井質(zhì)量不合格。
使用飽和鹽水鉆井液則可完全避免上述問題。由于鉆井液濾液中NaCl或Cl-含量達(dá)到飽和，鉆遇鹽膏層時(shí)阻止其溶解，不會形成“大肚子”。另外由于飽和鹽水鉆井液具有很強(qiáng)的抑制性，當(dāng)鉆遇泥巖段時(shí)能夠抑制其膨脹、分散，保證井徑規(guī)則，井徑擴(kuò)大率小，起下鉆暢通、鉆井速度提高、水平段井眼軌跡易于控制并能保證固井質(zhì)量合格。
2  地理、構(gòu)造位置、地質(zhì)分層及巖性
礦區(qū)位于孟寨鄉(xiāng)境內(nèi)，是一個(gè)以舞陽凹陷區(qū)域構(gòu)造背景，地層傾向?yàn)楸逼珫|23º、傾角為6 º的單斜構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)斷層，礦體多層復(fù)式礦床，內(nèi)部礦層對比性好，厚度變化小，為典型的碎屑巖系硬石膏—石膏型礦床。該地區(qū)位于北緯30 º30´，東經(jīng)113 º37´，磁偏角為3.45º。主要開采層位是核1段22鹽群。
平原級＋上寺組
上部淡黃色、灰黃色流砂層。下部淺黃色、灰白色、雜色細(xì)砂巖，礫狀砂巖與灰黃色、棕紅色泥巖呈不等厚互層，成巖性差。
廖莊組
頂部雜色礫狀砂巖，含礫砂巖夾棕色泥巖呈略等厚互層，局部夾雜色礫狀砂巖和棕紅色泥巖。下部雜色礫狀砂巖，淺灰色含礫砂巖與與棕紅色、灰黃色泥巖呈不等厚互層，局部夾淺灰色粉砂巖。
核1段
頂部雜色礫狀砂巖，含礫巖夾棕色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖。上中部為棕色、灰色泥巖與灰色含石膏泥巖，石膏巖，夾灰色泥巖，褐灰色頁巖，灰質(zhì)泥巖和含膏鹽泥巖。下部為灰色泥巖夾白色鹽巖為主要含鹽巖井段。
3  室內(nèi)研究
3.1  抗鹽鉆井液處理劑的優(yōu)選
（1）淡水基漿：在5000mL水中加入200g安丘產(chǎn)鈣膨潤土和12g碳酸鈉，高速攪拌20min，于室溫下養(yǎng)護(hù)24h備用。
（2）飽和鹽水基漿：在5000mL4%的膨潤土基漿中加入26%NaCl，高速攪拌20min，于室溫下養(yǎng)護(hù)24h備用。
將所需樣品加入基漿中，高速攪拌20min，于室溫下養(yǎng)護(hù)24h或室溫養(yǎng)護(hù)24h后再在一定溫度下滾動16h，在室溫下高速攪拌5min，用ZNS型失水儀測定鉆井液的API濾失量，用ZNN-D6型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測定鉆井液的流變性。
（3）聚合物A、PAC141、FA367在飽和鹽水漿中的性能對比
在飽和鹽水基漿中分別加入A、PAC141和 FA367，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。由表1可以看出，A的提粘效果和降濾失效果比PAC141、FA367好，粘度隨著加量增加而增加，濾失量隨著加量增加而降低，A濃度控制在0.7%～1.0%較好。
3種處理劑的飽和鹽水漿在80℃條件下養(yǎng)護(hù)16h測性能，結(jié)果見表2。兩種溫度條件下A體系的粘度和濾失量變化不大，而PAC141、FA367體系隨溫度增高粘度明顯降低，濾失量明顯升高，說明A的抗溫效果比PAC141、FA367強(qiáng)。
表1  聚合物A、PAC141、FA367在飽和鹽水漿中的性能對比
處理劑        加量/%        PV/mPa?s        YP/Pa        θ10″/Pa        θ10′/Pa        FL/mL
PAC141        0        6.0        2        0.5        1.0        158
        0.3        8        3        0.5        1.5        32
        0.5        11        3        1.0        1.5        29
        0.7        13        4        1.0        2.0        27.5
        1.0        16        5        1.5        2.5        18
FA367        0.3        9        3        0.5        1.0        31
        0.5        11        4        0.5        1.5        28
        0.7        14        4        1.0        2.0        27
        1.0        17        6        1.0        2.0        16
A        0.3        13        4        0.5        0.5        25
        0.5        19        6        0.5        1.0        12
        0.7        26        8        1.5        2.0        10
        1.0        30        11        1.5        2.5        9
表2  抗溫能力對比（80℃）
泥漿類型        溫  度        PV/mPa?s        YP/Pa        FL/mL
飽和鹽水基漿+1.0%PAC141        室  溫        16        5        18
        80℃        13        3        23
飽和鹽水基漿+1.0%FA367        室  溫        17        6        16
        80℃        14        2        21
飽和鹽水基漿+1.0%A        室  溫        30        11        7
        80℃        29        9        8
三種體系的抗溫降濾失性能如圖1。













圖1  降濾失性抗溫能力對比
（4）頁巖滾動回收率試驗(yàn)
表3  頁巖滾動回收率評價(jià)結(jié)果
處理劑        溶液濃度    %        0.42mm篩回收率    %
清  水        0        15.4.
PAC141        0.7        68.1
FA367        0.7        73.6
A        0.7        88.7
試驗(yàn)條件：在80℃下滾動16h

頁巖滾動回收率如圖2所示。










圖2  頁巖在三種處理劑溶液和中清水中的回收率
試驗(yàn)采用舞5井1680m井段6～10目巖樣，用《泥頁巖理化性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3得知，相同溶液濃度條件下A的巖巖回收率明顯高于其余兩種處理劑，說明A的抑制性比PAC141、FA367的效果好。
綜合上述試驗(yàn)結(jié)果，選A為飽和鹽水鉆井液體系主處理劑。
3.2  抗鹽鉆井液配方優(yōu)選
舞陽鹽層在1460m以下，0～1460m采用淡水鉆井液，飽和鹽水鉆井液是用上部地層淡水鉆井液轉(zhuǎn)化而成。上部地層淡水鉆井液基本配方：4%膨潤土+0.2%HPAM+0.2%MMH+0.5%SJ-2+0.4%DSJ-2，后面簡稱基漿。選擇A、SMP、HV-CMC進(jìn)行復(fù)配將基漿轉(zhuǎn)化成飽和鹽水鉆井液體系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。在配方1#淡水漿中加入鹽后，失水大幅度上升，性能變差。加入抗鹽增粘降失水劑A、抗鹽降濾失劑SMP、護(hù)膠增粘劑HV-CMC等，通過調(diào)整加量得到配方4#。該配方流變性好，濾失量低。
基漿：4%膨潤土+0.2%HPAM+0.2%MMH+0.5%SJ-2+0.4%DSJ-2
1#  基漿+26%NaCl
2#  1#+0.7%A+1%SMP
3#  2#+0.5%HV-CMC
4#  3#+1.0%A
5#  4#+0.5%RH-3
表4  飽和鹽水配方優(yōu)選試驗(yàn)
配方        ρ
g/cm3        AV
mPa?s        PV
mPa?s        YP
Pa        Gel
Pa        APIFL
mL
基漿        1.03        37        26        11        2/5        5.0
1#        1.25        22        17        5        0.5/1        15
2#        1.25        31        22        9        0.5/3        7
3#        1.25        34        23        11        0.5/3        6
4#        1.25        36        26        10        0.5/4        4.6
5#        1.25        36        26        10        0.5/4        4.5
3.3  配方性能評價(jià)
3.3.1  抑制性評價(jià)
用舞5井1680m井段6～10目巖樣進(jìn)行試驗(yàn)。分別稱取巖樣50g置于裝350mL溶液的養(yǎng)護(hù)罐中，在80℃條件下滾動16h后用0.42mm篩回收烘干測頁巖回收率，結(jié)果見表5。由表2.5可知，配方4#、5#的回收率*高，反映其抑制性*好。

表5  頁巖滾動回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果
配  方        基漿        1#        2#        3#        4#        5#
巖樣
質(zhì)量        養(yǎng)護(hù)前        50.00        50.00        50.00        50.00        50.00        50.00
        養(yǎng)護(hù)后        25.10        36.15        39.35        39.80        44.60        44.70
滾動回收率  %        50.2        72.3        78.7        79.6        89.2        89.4
3.3.2  潤滑性評價(jià)
利用極壓潤滑儀和泥餅粘滯系數(shù)測定儀，評價(jià)了以上的潤滑性能，結(jié)果見表6。由表6可以看出，淡水基漿的潤滑性好，轉(zhuǎn)化成飽和鹽水后潤滑性變差，不利于水平段鉆井。加入潤滑劑RH-3后潤滑性明顯好轉(zhuǎn)，潤滑系數(shù)達(dá)到鉆水平井的要求。
表6  潤滑性評價(jià)結(jié)果
配  方        基漿        1#        2#        3#        4#        5#
潤滑系數(shù)        0.1384        0.3172        0.2899        0.2657        0.2493        0.1391
泥餅粘滯系數(shù)        0.0855        0.1228        0.1191        0.1083        0.1089        0.0663
3.3.3  抗污染評價(jià)
由上述試驗(yàn)結(jié)果得知，配方5#性能優(yōu)于其它配方。用舞5井1680m井段過100目篩巖樣粉對配方5#進(jìn)行污染試驗(yàn)。在配制好的泥漿中加入頁巖粉，經(jīng)過80℃、16h滾動老化后測泥漿性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表7。由表7可知，隨著頁巖加量的增加，泥漿的流變性變化不大，數(shù)值波動在允許的范圍內(nèi)，說明體系的抗污染能力、抑制能力強(qiáng)。
表7  飽和鹽水鉆井液體系抗污染評價(jià)結(jié)果
序  號        頁巖粉
%        AV
mPa?s        PV
mPa?s        YP
Pa        APIFL
mL
1        0        38        27        11        5
2        3        39        27        12        5
3        5        41        30        11        4.5
4        10        43        31        12        4
4  小結(jié)
（1）選擇A為飽和鹽水主處理劑，其抗能力強(qiáng)，抑制效果好，加量控制在0.7%～1.0%之間.
（2）優(yōu)選出的飽和鹽水鉆井液配方流變性好，濾失量低，抗污染能力，有利于井壁穩(wěn)定，滿足舞陽鹽層鉆井的需要。直井用配方：基漿+26%NaCl+0.7%～1.0%A+1%SMP+0.5%HV-CMC，水平井用配方：基漿+26%NaCl+0.7%～1.0%A+1%SMP+0.5%HV-CMC+0.5%RH-3。
5  現(xiàn)場試驗(yàn)
5.1  JX1井飽和鹽水鉆井液試驗(yàn)
構(gòu)造位置：舞陽凹陷孟寨次凹南部斜坡帶；設(shè)計(jì)井深1780m（垂深）；目的層：核桃園組一段；完鉆原則：鉆穿22鹽群進(jìn)入底板5～10m完鉆；完鉆層位：核一段。
5.1.1  一開簡況
一開使用φ375.65mm鉆頭，鉆至井深259m，φ273mm表層套管下至井深257.90m。
一開使用膨潤土＋CMC淡水鉆井液。鉆井液密度1.10g/㎝3，漏斗粘度FV50～60s。鉆進(jìn)順利，下套管順利。

5.1.2  二開鉆井液體系及維護(hù)
5.1.2.1  259～1460m井段
鉆具組合：φ241mm鉆頭＋φ196.8mm鉆鋌×9.05m＋φ203mm鉆鋌×54.82m＋φ178mm鉆鋌×84.43m＋φ127mm鉆桿至井口。鉆井參數(shù)：鉆壓120kN，轉(zhuǎn)速90r/min，泵壓10MPa。鉆井液體系：MMH＋聚合物鉆井液。維護(hù)與處理：在一開鉆井液基礎(chǔ)上，將MMH、水解聚丙烯酰胺按1:1的比例配制成0.4%的水溶液鉆進(jìn)時(shí)均勻加入，以控制上部泥巖地層造漿，提高鉆井液體系的抑制性，改善鉆井液流變性。將降濾失劑SJ-2T和DSFJ-2配制成5%（2:1）的水溶液隨鉆加入鉆井液中，以控制鉆井液濾失量、形成薄而致密的泥餅，以避免泥巖膨脹、剝落，避免在砂巖地層形成厚泥餅導(dǎo)致起下鉆遇阻卡。鉆井過程中保持振動篩、除砂器、離心機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)，以*大程度地**鉆井液的有害固相，防止粘卡事故的發(fā)生。
鉆井液性能（如表8）。
表8  259～1460m井段鉆井液性能
密度
g/cm3        Funnel FV
s        中壓失水
mL        PV
mPa?s        YP
Pa        泥餅
mm        pH        含砂量
%
1.05～1.18        45～55        6        27        11        0.5        8～9        0.3
鉆進(jìn)過程中井下沒有發(fā)生復(fù)雜情況，如井塌、卡鉆、井漏、井涌井噴等。起鉆順利下鉆到底，開泵一次成功。
5.1.2.2  飽和鹽水井段1461～1750m
鉆具組合：φ241mm鉆頭＋φ196.8mm無磁鉆鋌×9.05m＋φ178mm鉆鋌×137.56m＋φ127mm鉆桿至井口。φ178mm技術(shù)套管下至1565m。電測井徑平均井徑擴(kuò)大率為3.40%。鉆井起下鉆暢通無阻，各趟電測均順利到底，沒有卡電纜現(xiàn)象，下套管順利，固井質(zhì)量合格。
鉆井參數(shù)：鉆壓120～160kN，轉(zhuǎn)速90r/min，泵壓10MPa。鉆井液體系：飽和鹽水聚合物鉆井液。維護(hù)與處理：
根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)，井深1465m將鉆遇**層膏鹽層，因此從1461m開始鉆井液體系的轉(zhuǎn)化。即從淡水聚合物鉆井液轉(zhuǎn)換成飽和鹽水聚合物鉆井液。
首先在鉆井液中加入0.7%～1%的抗鹽護(hù)膠降失水劑A，加入1%的抗鹽降失水劑SMP?，F(xiàn)場用管線接入了Cl-含量達(dá)120000mg/L的鹽水，此時(shí)將該鹽水加入鉆井液中，隨著鹽水的加入，鉆井液粘切上升、失水量增大，進(jìn)一步加入后粘切不斷下降，此時(shí)鉆井液中的Cl-約為120000mg/L，還沒有達(dá)到飽和，繼續(xù)向鉆井液中加入工業(yè)NaCl，檢測鉆井液濾液中Cl-的含量，當(dāng)達(dá)到189000mg/L時(shí)開始恢復(fù)鉆井。當(dāng)鉆至井深1468m時(shí)振去篩下可見白色石膏巖屑。
鉆井過程中要不斷地加入NaCl，使其始終達(dá)到飽和。不斷用0.7%～1%的A和1%的SMP控制鉆井液濾失量，將鉆井液濾失量維持在6～8mL，以防止泥巖膨脹縮徑垮塌和砂巖層形成厚泥餅。當(dāng)鉆井液粘度低于45s時(shí)，加入0.2%CMC（HV）水溶液將粘度調(diào)整至50s以上。飽和鹽水鉆井液pH值易下降，當(dāng)pH值下降至7.5鉆井液池面有氣泡時(shí)用1%NaOH水溶液提高pH值至9～10。
鉆井過程中要保持振動篩、除砂器、離心機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
工程措施上，每鉆進(jìn)100m進(jìn)行一次短程起下鉆，以破壞泥巖段的縮徑和砂巖層形成的厚泥餅。鉆井液性能（如表9）。

表9  1461～1750m井段鉆井液性能
ρ
g/cm3        Funnel
FV
s        中壓
失水
mL        泥餅
mm        pH        PV
mPa?s        YP
Pa        含砂量
%        摩阻系數(shù)
1.28～1.30        55～65        6～8        0.5        9～10        26        9        0.3        0.1423
1565～1750m為主要鹽層開發(fā)段，裸眼完井。
鉆井液流變性較好，其它性能也很好地滿足了井下實(shí)際要求。從撈得的巖樣看，10多層膏鹽和鹽巖層與所夾的泥巖層巖樣錄井清晰，特別是22鹽群鹽層厚達(dá)14m，而其它的兩個(gè)互隔1km的鉆井隊(duì)由于沒有使用飽和鹽水鉆井液，在巖樣錄井中沒有見到石膏和鹽巖。與井深、井型相同的鄰井相比，鉆井周期節(jié)約5d。
5.2  JX2水平井飽和鹽水鉆井液試驗(yàn)
地理位置：舞陽縣孟寨鄉(xiāng)黑龍廟村北；構(gòu)造位置：舞陽凹陷孟寨次凹南部斜坡帶；設(shè)計(jì)井深1780m（垂深）；測深1927m；目的層：核桃園組一段；完鉆原則：在22鹽群底板上140m處開始造斜，造斜半徑不大于140m。完鉆層位：核一段。
5.2.1  一開簡況
一開使用φ394.0mm鉆頭，鉆至井深251m，φ273mm表層套管下至井深250m。一開使用膨潤土＋CMC淡水鉆井液。鉆井液密度1.10g/㎝3，漏斗粘度FV50～60s。鉆進(jìn)順利，下套管順利。
5.2.2  二開鉆井液體系及維護(hù)
5.2.2.1  251～1200m井段
鉆具組合：φ241mm鉆頭＋φ197mm無磁鉆鋌×9.05m＋φ203mm鉆鋌×55.84m＋φ177.8mm鉆鋌×77.4m＋φ127mm鉆桿至井口。鉆井參數(shù)：鉆壓150kN，轉(zhuǎn)速90r/min，泵壓10MPa，排量30L/s。鉆井液體系、維護(hù)與處理同JX1井。
鉆進(jìn)過程中井下沒有發(fā)生復(fù)雜情況，如井塌、卡鉆、井漏、井涌井噴等。起鉆順利下鉆到底，開泵一次成功。
5.2.2.2  飽和鹽水直井段1201～1866m
（1）鉆具組合1201～1568m
φ241mm鉆頭＋φ197mm無磁鉆鋌×9.05m＋φ203mm鉆鋌×55.84m＋φ177.8mm鉆鋌×77.4m＋φ127mm鉆桿至井口。鉆井參數(shù)：鉆壓150kN，轉(zhuǎn)速90r/min，泵壓10MPa，排量30L/s。
鉆具組合1568～1866m
φ152.4mm鉆頭＋φ120mm單彎螺桿＋φ88.9mm無磁抗壓鉆桿×9.5m＋φ88.9mm鉆桿。鉆井參數(shù)：鉆壓40kN，泵壓15MPa，排量10L/s。
（2）鉆井液體系
飽和鹽水聚合物鉆井液。
（3）維護(hù)與處理
維護(hù)處理方法與JX1井相同，鉆井液性能控制也與JX1井相同。本段平均井徑擴(kuò)大率為2.67%，起下鉆正常，固井質(zhì)量合格。
5.3  飽和鹽水水平段1866～1927m
5.3.1  鉆具組合
φ152.4mm鉆頭＋φ120mm單彎螺桿＋φ88.9mm無磁抗壓鉆桿×9.5m＋φ88.9mm錐度鉆桿×300m＋φ88.9mm鉆桿。
5.3.2  鉆井參數(shù)
鉆壓20～60kN，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速20～60r/min，泵壓15MPa，排量10L/s。
5.3.3  鉆井液體系
飽和鹽水聚合物鉆井液。
5.3.4  維護(hù)與處理
根據(jù)地質(zhì)設(shè)計(jì)，井深1265m將鉆遇**層膏鹽層，因此從1200m開始用飽和鹽水聚合物鉆井液。
用0.3%的抗鹽護(hù)膠降失水劑A，加入1%的抗鹽降失水劑SMP。將鉆井液濾失量維持在5～9mL，以防止泥巖膨脹縮徑垮塌和砂巖層形成厚泥餅。當(dāng)鉆井液粘度低于45s時(shí)，加入0.2%CMC（HV）水溶液將粘度調(diào)整至50s以上，將鉆井液粘度、切力調(diào)整到設(shè)計(jì)范圍，充分?jǐn)y帶巖屑，防止巖屑床形成。飽和鹽水鉆井液pH值易下降，當(dāng)pH值下降7.5鉆井液池面有氣泡時(shí)用1%NaOH水溶液提高pH值至9～10。每天檢測鉆井液中Cl-含量，當(dāng)其含量低于189000mg/L時(shí)繼續(xù)向鉆井液中加入工業(yè)NaCl，直至飽和。開始造斜時(shí)還要加入0.5%的潤滑劑RH-3，提高鉆井液的潤滑性，以防止粘卡事故的發(fā)生。
鉆井過程中要保持振動篩、除砂器、離心機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
工程措施上，每鉆進(jìn)50～80m進(jìn)行一次短程起下鉆，以破壞泥巖段的縮徑和砂巖層形成的厚泥餅。
5.3.5  鉆井液性能（如表10）
表10  飽和鹽水段1200～1927m鉆井液性能
ρ
g/㎝3        Funnel FV
s        中壓失水
mL        泥餅
mm        pH        PV
mPa?s        YP
Pa        含砂量
%        摩阻系數(shù)
1.28～1.30        55～65        6～8        0.5        9～10        28        11        0.3        0.1066
5.3.6  井下情況
鉆井起下鉆暢通無阻，鉆井液流變性好，攜帶能力強(qiáng)無巖屑床形成。全井鉆井液材料費(fèi)用：27.56萬元，鉆井液成本：138.28元/m。兩口井經(jīng)壓裂后連通成功。
6  結(jié)論與認(rèn)識
（1）研制的飽和鹽水鉆井液體系，成功完成兩對連通式鹽層水平井。
（2）在飽和鹽水鉆井液中優(yōu)選使用了抗鹽護(hù)膠能力強(qiáng)的A主處理劑，其抗鹽能力強(qiáng)，抑制效果好，攜帶能力強(qiáng)有利于水平井巖屑床的清掃。
（3）研究開發(fā)的鹽井直井飽和鹽水鉆井液和鹽井水平井飽和鹽水鉆井液體系，滿足了現(xiàn)場鉆井要求，所用處理劑少。體系簡單、易維護(hù)。
（4）井下**無事故：起下鉆暢通、電測、下套管順利。
（5）有利于巖樣錄井，砂、泥、膏鹽、巖鹽層位分明，解決錄井撈不到鹽樣的問題。
（6）抑制鹽層溶解、泥頁巖水化膨脹縮徑和砂巖段形成厚泥餅，有利于水平井井眼軌跡控制和固井質(zhì)量合格。
（7）與相鄰的其它鉆井承包商所鉆的同類型井相比鉆井周期縮短4.5～5d。
參考文獻(xiàn)
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