川西地区钻井盐水侵危害机理及其应对措施

摘要

川西大兴场构造雷口坡组存在复合盐水,在钻井过程中盐水侵易造成钻井液改性、井壁失稳、卡钻、井漏等复杂工况.经过水分析得出盐水以含钠、钙、镁离子为主,实验测试了三种离子不同浓度对钻井液塑性黏度、表观黏度和动切力的影响规律:钠离子污染情况下三种性能先升高后降低;动切力降低后又反复波动,钙镁离子导致三种性能均不同程度升高,是由于正电荷压缩双电层导致分散度降低,先呈絮状后局部结团,而单、双价离子库仑力不同导致压缩程度不同,使宏观效果不同.通过DS001-X1井、DS001-X4井钻井过程中发生的卡钻、井漏情况揭示了垮塌层位的多样性,结合实验分析了盐水侵的危害机理主要有:压差卡钻、滤饼失水增加、上部井壁垮塌造成卡钻以及大压差下的水劈作用引发井漏.针对钻井液伤害机理改进了钻井液配方并提出使用两种除钙镁离子添加剂提高了抗钙镁离子能力;针对钻井危害机理制定了对应压井措施并在大深001-X4井成功实施,亦验证了理论分析的准确性,为后续大兴场构造钻井难点突破奠定了基础.