利29区块钻井液不落地井优快钻井模式探索

孙永浩

摘要：随着钻井液不落地技术在胜利油区应用的不断增多，对应这项技术的钻井模式也在不断改进。渤海钻井在利29区块承揽施工的丛式井平台，由于地理位置特殊，率先在该区块应用钻井液不落地技术。施工前，我们制定了“第一口井摸规律，第二口井出效益”的技术目标，在实际应用过程中，针对地层、井型特点和钻井液不落地技术的影响，通过优选PDC钻头、优化钻具结构、改良技术措施，初步摸索到对应该区块的优快钻井模式，成功实现了施工前订立的技术目标，希望能为同类型井的施工提供有益的借鉴。

关键词：钻井液不落地;优快钻井模式;固相控制

【中图分类号】TE32.1

【文献标识码】A

【文章编号】2236-1879（2018）13-0170-01

利29区块丛式井平台位置特殊：与村庄一路之隔，距利津县政府大楼仅500m。特殊的地理位置决定了该平台施工的环保要求十分苛刻，为此该平台在利29区块率先使用钻井液不落地技术。然而钻井液不落地技术的应用在实现环保目标的同时，也给钻井施工带来了新的挑战。

1钻井液不落地给钻井施工带来的影响

1.1钻井液固相控制难，易造成井下复杂。钻井液的固相控制难是钻井液不落地技术对钻井施工带来的最大影响。由于井场不设大循环池，不能利用大循环实现有害固相的自然沉降，也不能在地层快速造浆时通过放浆缓冲有害固相的不良影响。固相含量一旦失控就会使井壁上包覆厚劣质泥饼，易造成起下钻困难、憋泵、钻头和扶正器泥包甚至卡钻故障。

1.2钻井液处理成本增加，处理效果大受影响。钻井液不落地技术利用压滤机实现钻井废弃物的固液相分離，而为了便于压滤过程中废弃物中固液相分离，需在压滤前加入药品解放废弃物失水，压滤过程中分离出的滤液含有解放失水药品成分且矿化度较高，若循环使用滤液，会影响钻井液失水性能并且产生大量泡沫。为此需要加入更多的降滤失及辅助药品才能维持钻井液性能达到要求，而再次压滤时为了抵消钻井液中增加降滤失剂的效果，又需要加入更多处理剂以解放失水，由此形成恶性循环，导致钻井液成本严重增加。

2施工井基本情况及废弃物处理区域布置

2.1施工井基本情况。施工井构造位置位于济阳坳陷东营凹陷滨南一利津断裂构造带利29断块，目的层位于沙三段，整个沙河街组厚度为460m，同时地质条件较为复杂，馆陶组和东营组存在两条断层，沙河街组地层水敏性强，对钻井液失水性能要求较高。

该平台施工井为常规三段制定向井，井深在2350-2450m之间，井斜在20-40°之间，定向施工难度较小。

2.2废弃物处理区域布置。施工井钻井液及废弃物处理区布置如下图，为防范钻井液突然急剧改变无法及时处理，专门布置5只相连循环罐为钻井液提供缓冲处理的空间。同时为保障钻井液固相的高效絮凝，特别将胶液罐架在两只清水罐之上，使聚丙烯酰胺胶液可以持续足量供应。

图1施工平台钻井液及废弃物处理区域布置

3主要技术思路

1）利用施工平台的第一口井摸清施工井规律，如断层处有无复杂情况、快速造浆层位、地层可钻性、油层压力以、地层造斜力、压滤后滤液对钻井液的影响等。第二口施工井施工时针对性对技术措施进行优化调整，并在后续井施工过程中不断验证优化效果并改进施工模式。

2）对比临井施工情况优选高效PDC钻头，实现一趟钻完成二开钻井施工。

3）加足聚丙烯酰胺胶液，确保有害固相高效絮凝;维护使用好固控设备，及时清除有害固相;在施工前期全力将固相控制在较低水平，使钻井液在快速造浆时有更大的固相容忍度，尽量防止钻井液性能的剧烈变化;一旦固相无法控制，立刻将劣化钻井液导入备用罐，为钻井液处理腾出空间。

4）优化钻具结构，利用偏心扩眼器和螺旋扶正器保障井眼合理扩大，并能有效剥离井壁上的劣质泥饼，同时结合合理的短起下确保全井井眼的安全。

5）利用第一口井分析压滤机产生的滤液对钻井液性能的影响，综合考虑经济效益，合理安排滤液是否循环使用。

4实际应用及效果评价

4.1PDC钻头的优选。通过对临井的分析，我们认为该区块上部地层不含砾石层，PDC钻头可以顺利穿过馆陶组;全井地层可钻性较好，可以实现PDC钻头的定向。故选取在较软的地层较有优势的四翼PDC，并选取对定向有利的刀翼带背齿结构的PDC，综合考虑后决定使用钻井院生产的P4362MC型PDC钻头（四刀翼，四水眼，切削晶片直径19mm，带背齿）。实钻证明该钻头不但能一趟钻完成了二开钻进，而且取得了较高的经济技术指标。

4.2钻井模式的优化。通过对该井丛第一口井利29-斜34井的分析总结，在第二口井利29-斜35井以后对技术措施进行了如下优化：

1）上部钻具中加入偏心扩眼器，扩划东营组以上疏松地层，及时清除劣质泥饼。

2）在下部钻具中加入欠尺寸扶正器，对东营组以下井眼进行修复，同时能避免扩眼器修复下部井眼时常出现的碰撞地层形成掉块现象。

3）通过加入偏心扩眼器和欠尺寸扶正器实现井眼的边钻边修复，短起下频率从200m一次改为300-400m一次，减少了短起下时间。

4）对压滤机滤液进行集中回收，用于同台井一开和定性处理之前的井段，大大较少了钻井液中的气泡。

5）针对该区块沙河街组造浆严重的情况，在进入沙河街后依然连续使用离心机，实现了钻井液性能的稳定，未再出现糊井眼。

4.3优化钻井模式后的效果评价。经过钻井模式的优化，该平台施工井在使用钻井液不落地技术的条件下，主要经济技术指标几乎与同区块的常规工艺井相当，基本消除了起下钻困难等复杂情况，并且实现了钻井液成本的结余。

5结论

1）通过对施工模式的摸索和优化，利29区块钻井液不落地井丛基本克服了钻井液不落地技术对钻井施工造成的不良影响。

2）利29区块钻井液不落地井丛施工模式已基本成型，各项经济技术指标有了大幅提升，钻井液处理成本实现结余，取得了较好的经济效益。

3）利29区块钻井液不落地井丛的施工模式能为日后同类型井的施工提供有益的借鉴。

参考文献

[1]鄢捷年主编，《钻井液工艺学，2006年第一版：89-105，271-294：