冀东油田复杂断块水平井钻井液技术.doc

摘要:冀东油田水平井的目的层位于玄武岩或易垮塌泥岩之下,易造成井壁失稳、携岩困难和卡钻事故,储层不均质性增加了油层保护难度。通过研究,形成两套油层保护水平井钻井液体系,氯化钾---有机正电胶混油钻井液体系、聚硅氟混油钻井液体系,确保了钻井施工的顺利和油层保护目标的实现。关键词:冀东油田水平井氯化钾---有机正电胶混油钻井液聚硅氟混油钻井液油层保护概况冀东油田自2002年投入水平井开发以来,包括各类水平井在内,已顺利完成101口水平井钻井施工任务。截止到2004年年底,油田水平井的原油产量已占总产量的1/3,为油田年产量突破100万吨做出贡献。其中,浅层水平井91口,中深层水平井9口,分支水平井一口。在水平井钻井施工中,井壁稳定、井眼清洁、润滑防卡和油层保护是钻井液性能维护和处理的重点,良好的钻井液性能是水平井安全施工的前提,也是油层保护工作开展的基础。冀东油田针对明化镇、馆陶和东营组地层的特性,以及水平井钻井施工对钻井液性能的特殊要求,在总结和研究以前钻井液和油层保护的基础上,经大量室内研究和现场试验,不断对钻井液体系进行改进和完善,形成了能够满足冀东油田不同深度储层特点和水平井钻井施工的两套钻井液体系:氯化钾---有机正电胶混油钻井液体系、聚硅氟混油钻井液体系,并形成区块油层保护方案,保证了水平井钻井施工的顺利进行。一、冀东油田水平井钻井施工难点尽管井壁稳定、井眼清洁、润滑防卡在水平井钻井都十分重要,但在解决和处理这些问题的时候,必须抓住重点。井壁稳定是首先解决的问题,只有在解决好井壁稳定问题的基础上,才能开展井眼清洁、润滑防卡和油层保护问题。(一)井壁稳定问题在水平井钻井施工中,随着井斜角的增大,井壁失稳的趋势也在增加,同时也与地层沉积环境密切相关。另外由于井眼区域的上覆岩层失去原有的岩石支撑,使之更容易发生垮塌,尤其是对于破碎性或特殊岩性的地层,情况会表现的异常突出。影响冀东油田水平井井壁稳定的主要因素有:1、馆陶组下部有不同厚度的玄武岩,玄武岩地层松散破碎、蛋白石含量高、胶结性差,钻井施工中多表现为大块塌落。馆陶组水平井储层多位于玄武岩下部,穿过玄武岩地层时井斜角已达到70-85o;2、东营组水平井穿过的不均质吸水剥落坍塌的东营组泥页岩地层,该层也处于井斜较大的井段;3、馆陶组储层为粗砂岩或砂砾岩,胶结性很差,返出的岩屑类似流砂,储层砂岩裸露井段长达几百米。地质分层和岩性情况见下表:冀东油水平井地质分层及岩性情况层位底界垂深(m)岩性剖面岩性描述油气显示故障提示本井预测平原组(Q)300·━━··━·━·━粘土及散砂明化镇组(Nm)1774━━━上部灰黄、棕黄色泥岩与浅灰色细砂岩互层,下部灰绿、灰黄色泥岩与灰色细砂岩、砂岩不等厚互层,底棕黄色砂泥岩。■防塌防卡‥━‥━━━━━·━·━━━━·━·馆陶组(Ng)1970━━━灰绿色泥岩与浅灰色砂岩互层,下部浅灰色砂砾岩夹深灰色玄武岩。■防塌防卡···━━━···┏┏┏·о·о东营组(Ed)3078━━━灰色、浅灰色砂岩、砂砾岩夹灰色泥岩。■防喷防漏‥━‥━━━━‥━‥━···━━━━━━(二)井眼清洁问题在大斜度或水平井段,钻井液的携砂能力下降,岩屑上返困难,井眼清洁度差,很容易在下井壁形成岩屑床。影响冀东地区水平井井眼清洁的主要因素有:1、井斜角逐渐增大和方位的调整,易形成携岩阻力,影响井眼的