金1井井下复杂情况及钻井液技术.doc

金1井井下复杂情况及钻井液技术
梁大川1蔡雨田2刘新义2罗兴树1
（1.西南石油学院，810500，2.中国石化西部新区勘探指挥部830011）
摘要：金1井是中国石化西部新区勘探指挥部在准噶尔盆地布的一口深预探井。该地区地质条件复杂，钻井技术难度大，其中安集海河组最难对付。本文在分析安集海河组地层特点基础上提出了相应的钻井液技术对策，针对金1井安集海河组及超深井段的井下复杂情况采取了一系列钻井液技术措施，保证了该井顺利完钻。
关键词：准噶尔盆地安集海河组钻井液金1井
金1井是中国石化西部新区勘探指挥部在准噶尔盆地布的一口深预探井，位于准噶尔盆地中部3区块昌吉凹陷沙湾东构造，设计井深6000m，完钻井深7000m，金1井于2003年10月28日22:00开钻，2005年1月7日6:00完钻。
1.地层及岩性
金1井地层及岩性情况见表1。
表1金1井地质分层及地层岩性描述
地层分层地层代号实钻分层岩性描述系统组底界（m）厚度（m）第四系西域组Q9.24～16551645.8上第三系上统独山子组N2d28711216泥岩发育，上部泥岩为黄色、褐黄色，中部为灰黄色，下部为黄褐色、灰褐色、褐黄色。砂岩为灰色、浅灰色粉~细砂岩，细砂岩含砾，中部砂砾岩较发育。下统塔西河组N1t3526655本组泥岩占绝对优势，上部泥岩为黄褐色、褐色过渡为褐红色；中部~下部为灰色，间夹褐色、深灰色泥岩。中部夹一层浅灰色泥灰岩。薄层灰色、灰白色粉砂岩和泥质粉砂岩砂岩不发育。沙湾组N1s3827301本组砂泥岩近等厚互层。上部泥岩为灰色，下部为褐色~红色。砂岩主要为粉砂级，底部为一套含砾细砂岩。下第三系安集海河组E2+3a48481021砂岩极不发育。泥岩颜色上部~中部呈红灰过渡―即红灰间互，间夹红褐、灰褐色泥岩，下部以红褐色为主且含膏。紫泥泉子组E1z5186338本组以砂岩为主。泥岩颜色以紫红色为主；砂岩为浅紫色。白
垩
系上统东沟组K2d5795609本组砂泥岩近等厚互层。泥岩颜色以紫、紫红色为主，色泽鲜艳，底部颜色变暗，为褐色；砂岩浅紫色为主、夹少量灰色及紫灰色，砂岩主要为粉砂级，中部夹灰紫色细砂岩，底部为一层浅紫色含砾细砂岩。下统连木沁组K116314519以褐色、紫褐色泥岩为主，夹薄层灰色、浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。底界划在泥岩颜色由褐色变为灰色处。呼图壁组K1h7000686上部6314.0~6435.0m为灰色泥岩与褐色泥岩间互；中部以褐色泥岩为主，夹薄层灰色、浅灰色泥质粉砂岩；下部6962~7000.00m为一套灰色、深灰色泥岩。
2、复杂地层（安集海河组）特点及钻井液技术对策
准噶尔盆地第三系安集海河组地层情况异常复杂，富含以伊/蒙间层（间层比在40％以上）为主的灰绿色、棕红色、灰褐色泥岩，泥岩中粘土矿物含量极高，微裂隙发育，地层水化分散及水化膨胀能力很强，同时存在强水平挤压应力，以及因沉积速度快引起的高压地层流体，因此，钻井过程中易出现造浆严重、缩径、井壁垮塌、起下钻阻卡、虚假泥饼粘附卡钻等井下复杂情况和事故。是准噶尔盆地钻井工程中最难对付的地层，钻井液技术难度极大[1]。
2.1钻井液技术要求[2]
1）钻井液防塌性能好，稳定井壁能力强。要求既要稳定水敏性强的地层，又能稳定较破碎及裂缝发育地层。
2）钻穿富含水敏性粘土矿物的安集海河组地层一般需使用高密度钻井液，要求高密度钻井液抑制性及配浆性协调，性能稳定，有较强的抗盐钙污染能力。
3）部分安集海河组地层微裂缝发育地层，对钻井液的封堵能力要求高，要求钻井液具有优良的封堵能力，封堵材料的选择至关重要。
4）为稳定井壁及压住高压盐水层，所用钻井液密度通常较高，高密度钻井液的润滑防卡难以保证，特别是在渗透层段存在高压差时极易发生粘附卡钻，因此要求钻井液具有优良的润滑防卡性能。
5）该井为超深井，井温较高，要求钻井液抗温能力较强。
6）高密度钻遇造浆严重地层及盐钙污染后，泥浆流变性难以控制，因此钻井液降粘剂材料选择尤为重要，同时对固控设备要求高。
2.2安集海河组钻井液技术对策
1）强抑制性，这是稳定安集海河组井壁的先决条件。
2）较高钻井液密度。
3）良好的封堵性以阻止钻井液中的滤液进入泥页岩。
4）协调好钻井液的抑制性、流变性及失水造壁性。
5）地层含盐钙，钻井液应具有好的抗盐钙污染能力。
6）因井较深，应选用抗温处理剂使钻井液具有较好抗温能力。
3、金1井钻井液技术
3.1安集海河组井下复杂情况及处理
金1井三开井段（2916.32m~4919.66m，311.15mm钻头）使用钾钙基聚磺钻井液体系，其中安集海河组地层厚1021m（3827m~4848m）。上部为灰绿色泥岩，下部为紫红色泥岩。4550～4750m井段含石膏夹层；在井深4558m时，泥浆密度1.61g/cm3地层出水