尼日尔Imari区块复杂地层钻井液技术探究

1、尼日尔imari区块复杂地层钻井液技术探究【摘要】根据尼日尔imari区块地层特点，确定合 理的钻井液体系、维持较好的以及相对稳定的钻井液性能是 顺利穿过复杂地层成功的关键。通过对imari区块地层特点 以及临井资料的分析总结，利用kcl/polymer钻井液体系的 高抑制性，实滋复杂地层分段维护、处理的方法，保证钻井 的顺利施工。【关键词】尼日尔imari区块复杂地层钻井液井漏坍 塌井壁稳定随着尼日尔imari油田区块的不断开发，井位的不断增 多，该区块钻井上出现越来越多的问题。针对上部地层成岩 性差、渗透性好，易发生漏失；中部泥岩段水敏性强，易剥 蚀掉落；下部地层砂岩段，砂岩发育性好，孔隙

2、度大，容易 形成虚滤饼，起下钻困难，并且易发生渗透性漏失等特点， 深入研究探讨该区块的地层特性，解决钻井过程中出现的复 杂问题，已显得至关重要。1钻井液技术对策针对上部recent地层流砂岩段的地层胶结疏松、成岩 性差、渗透性好的特点，确定在recent地层利用坂土浆的 “三高”特性迅速穿过流砂段；伊利石对k+的选择性极强， 而且k+有极强取代其他离子的特性，使伊利石晶层紧紧连 接，从而保持泥岩稳定，尤其是k+对伊/蒙混层粘土中伊利 石和蒙脱石都起作用，大大降低了它们之间的膨胀差异，根 据k+的抑制作用机理及试验结果1,确定在imari区块中 下部地层使用kcl/polymer体系。根据rec

3、ent地层流砂岩的特性，密度设计在1. 05 1. 08g/cm3； sokor shales、low velocity 地层段，坍塌系 数大，根据地层实际埋藏深度以及上覆地层应力来确定，如: imari st 井 1.081.21 g/cm3, imari-1 井 1.081.11 g/cm3o在钻进过程中，泥浆流变性与泥浆坂含和粘土颗粒浓度 有关，坂含和粘土颗粒浓度越高，流变性越不稳定。因此， 为了获得良好的流变性能，必须严格控制坂含和低密度固相 颗粒浓度，尤其是在转化前通过稀释法严格控制井浆坂含， 低密度固相颗粒则通过固控设备加以清除。根据imari区块地层特点，在上部sokor sha

4、les、low velocity泥岩段以及下部sokor sandy、yougou砂泥岩互层 段，适时加入润滑剂，提高泥浆的润滑性，防止形成过厚的 虚滤饼，造成起下钻遇阻。前面对sokor shales、low velocity泥岩段的岩性描 述得知，在含有伊利石、高岭石以及伊/蒙混层粘土的井段, 提高泥饼的质量，降低泥饼的渗透率，能有效地控制泥页岩 水化，有利于降低钻井液密度，钻井液密度降低反而又能减 少滤失2；在下部sokor sandymadama及yougou砂岩段, 适当提高泥浆粘度、提高泥饼质量、降低泥饼渗透率，减少 井壁虚滤饼的形成，从而减少泥浆的漏失量。合理的钻井液性能设计是钻

5、井的基本依据，因此必须根 据imari区块地层实际情况对钻井液做出详细的泥浆性能设 计（根据井下实际的情况，性能适时调整，下表的钻井液性 能设计可能发生小幅变化）。2现场应用下面介绍i mar i s - 1和i mar i - 1两口井的 现场应用。i maris-l井基本情况：a）井身结构： 374. 7mmx651. 0m+250. 8mmx2910. 0m , 套管 结构： 273. 1mmx649. 76m+177. 8mmx2801. 61m； b）泥浆体系：phb、 kcl/polymer； c）地层情况基本如上所述，与地质设计相比 地层有所提前；i m a r it井基本情况：

6、a）井身结构： 374. 7mmx264. 7m+250. 8mmx1520. 0m , 套管 结构： 273. lmmx263. 87m+177. 8mmx889. 25m； b）泥浆体系:phb、 kcl/polymer； c）地层情况：imari-1 与 imari s1 井相比， 同一地层相对较浅，而且sokor shalesx low velocity地 层厚度较薄，sokor sandymadama地层砂岩段压实性较差, 砂岩发育好，渗透性好；imari st井钻进至651.0m下入表 层套管后，二开使用250. 8mm的钻头钻进至1056. 0m短起， 进入recent地层第二层

7、泥岩将泥浆彻底转化为kcl/ polymer体系；在正常钻进过程中，根据地层实际情况及时 调整以便满足所钻地层的要求，为了满足下面sokor shales、 low velocity特性地层的需要，将比重逐步提至1. 21g/cm3, 加入足量的材料提高泥饼质量，维持较低的失水，以保证井 下正常；进入sokor sandy砂岩段，适当提高泥浆粘度、根 据实际情况加入预水化坂土浆以保证泥浆有较好的造壁性， 保证较低的失水；imari-1井按设计钻进至264. 7m下入表层 套管，由于该井深已经处于sokor shales,确定在套管里进 行泥浆转型，满足设计要求；具体泥浆配方如下：坂土浆 +0.

8、 15%pac-r+0. 3%pacl+0. 3%k-pam+1. 1%npan+o. 3%smp-l+0 .3%smc+4%kclo3认识与建议(1) 针对上部recent地层流砂岩段的地层胶结疏松、 成岩性差、渗透性好的特点，在recent地层利用坂土浆的“三高”特性迅速穿过流砂段；(2) 针对 sokor shales、low velocity 地层段，泥岩 水敏性强、易水化膨胀、剥蚀掉块、缩颈等特点，充分利用 kcl/ polymer泥浆的高抑制性，改善泥饼质量、降低泥饼的 渗透率、保持钻井液的较低水活度以及适当提高钻井液比 重，来延长泥页岩的坍塌周期，防止泥页岩的坍塌；(3) 在下部 sokor sandy、madama 以及 yougou 砂岩段, 适当提高钻井液的有效坂土含量、粘切，改善泥饼质量，控 制