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[摘 要]介绍了压差卡钻的形成机理，资料调研及原因分析，探讨了雅达区块F井型主力油气层的地层压力特点等问题，并有针对性地提出了处理压差卡钻的相应技术措施。
[关键词]钻井；雅达区块；F井型；压差卡钻；钻井液
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0031-01
一、压差卡钻的形成机理
从国内压差卡钻井及雅达区块压差卡钻井实钻资料显示，压差卡钻多发生孔隙度发育，多套压力系统同层分布的油气储层段。伊朗雅达区块Fahliyan地层—Upper.Fahliyan（f1、f2）压力系数为1.60，Lower.Fahliyan（f3、f4）压力系数为1.30-1.40，同层压力系统多套，卡钻井段纯灰岩，空隙度发育，油气开采层，主要卡点位置：扶正器、钻铤）。主要原因为，当一段钻具与渗透性地层的井壁接触，在井内压力与地层压力的压差作用下，钻具被挤压并黏附在井壁上。如钻具驱动力不足以克服钻具与井壁之间的摩擦力，钻具不能活动，发生压差卡钻后，钻井液能正常循环，立压正常，但钻具不能旋转或上下活动。
造成压差卡钻的因素主要有以下方面因素：
1、钻井液静液柱压力与地层压力之间的差值大小，使用钻井液密度越高，卡点、越深，形成粘附力越大。
2、钻具与井壁之间的接触面积越大，粘附力越大
3、钻具与井壁之间的摩擦力越大，粘附系数越大。
4、压差卡钻与钻具跟井壁接触的时间长短有关，静止时间越长，钻具与井壁在压差的作用下，接触越紧密，接触面积越大，卡得越死。
二、压差卡钻井资料调研及原因分析
雅达区块F井型主力油气层为Sarvak地层和Fahliyan地层，其中Sarvak地层压力系数较低且不存在同层多套压力系统，加上使用钻井液密度较低（钻井液密度在1.30～1.39g/cm3之间），由已钻邻井资料和前期井施工情况调研得知此层段钻进较为顺利，发生压差卡钻和漏失机率较小。而Fahliyan地层，由于Upper.Fahliyan（f1、f2）层段压力系数为1.60，Lower.Fahliyan（f3、f4）层段压力系数为1.30-1.40，同层段存在的多套压力系统大大的增加了井内压差卡钻的风险性。
Fahliyan地层为油气储层，岩性主要以灰岩为主，孔隙度发育，渗透性好，Fahliyan上部压力系数较高，而下部地层压力系数较低，在钻施工过程中要求钻开上部地层使用高密度钻井液（1.60～1.78g/cm3）以保证井控安全，从而加大下部地层恶性漏失与压差卡钻风险性，已钻邻井资料显示，F18井钻完五开后，由于密度过高引起压差卡钻2次，F2井钻完五开压差卡钻1次，F7井在五开施工过程中发生又喷又漏、卡钻的复杂情况。综合分析原因如下：
1、地层岩性为纯灰岩且较软，可钻性强，上部地层为高压高渗，下部地层为低压高渗，揭开上部地层钻井液密度与下部地层漏失与压差卡钻风险矛盾突出。
2、高渗透灰岩储层，往往难以控制良好的泥饼质量，加上钻井液施工方不明确地层空隙度大小，难以把握封堵材料种类与粒径大小，不能及时做到细封堵，尽管按照钻井设计要求控制了较低失水，但封堵性并不好，泥饼质量没有得到充分改善，加上井壁受钻井液滤液浸泡时间较长，造成井壁松软，在钻具静止时较高的静液柱压力促使了压差卡钻发生的可能性。
3、灰岩地层岩性松软，可钻性强，进尺快，钻井过程中难以做到防斜打直，加上小井眼施工中，钻具柔性大，一旦钻铤、扶正器与井壁接触时间过长，就可能出现压差卡钻。
三、压差卡钻的预防措施
1、工程防卡措施
1）控制好鉆井参数，均匀送钻，以确保经验规则，严格按照钻井操作规程，打完一根单根或立柱后，多划多拉，修整好井壁，破坏掉虚厚泥饼后在接单根或立柱正常钻进。
2）严格按照要求做好短起下作业，及时破坏点新钻井眼及老井眼上的虚厚泥饼，起下钻作业时，一定好控制好速度，遇见显示，不要猛提猛压，应接顶驱正划或倒划，待正常后在继续作业，以达到修正井壁的作用。
3）若遇见快钻时，应控制好钻井参数，防斜打直，定期测斜，控制好井眼轨迹。起下钻作业或接单根（立柱）时，动作要快，避免钻具在井内的停留时间。
4）钻井施工过程中，维护保养好钻井设备良好运行，避免在施工过程中因为设备问题，而造成钻具在井内停止，若遇见此情况，应尽可能的上下活动钻具。
2、固相控制防卡措施
1）施工时，建议震动筛使用120—140目筛布，除砂、除泥器使用200目筛布，
震动筛和除砂、除泥器使用率达100%，保证固控设备正常运行，降低钻井液总固相含量和有害固相含量，保持钻井液中低的钻屑含量，减少泥饼中的钻屑含量和低的渗透率。
2）接单根或立柱时，及时清理泥浆槽和分浆箱里面的钻屑并定期排放三角漏斗中的沉砂，尽最大可能减少劣质固相进入钻井液中。
3、钻井液要求
1）使用近平衡钻井，严格控制钻井液密度，减小井内正压差，保证钻井液体系中K+含量和防塌剂含量，利于井壁稳定和防塌。
2）严格控制钻井液MBT值（钻井液设计MBT值为20，实验室抗高温KCL聚磺防塌钻井液配伍性试验及F18井实钻数据表明：10g/l《MBT《15g/l时，钻井液流变性十分良好且易维护和处理〕，保证钻井液良好的流变性能，良好的剪切稀释能力有利于破坏井壁上粘附的虚泥饼，有利于放卡。
3）要求钻井液具有良好的润滑能力和携砂能力，最大限度降低井内摩阻、提高泥饼质量和保证井眼清洁，防止起下钻遇阻。
4）要求钻井液具有良好的抗高温能力，防止钻井液在高温条件下变稀或增稠造。
2、可尝试此方法解决Fahliyan地层压差卡钻问题
待钻穿Fahliyan低压地层后，彻底循环干净，立即起钻至低压层上部，向低压层裸眼段注入与地层压力梯度相符的低密度-低粘切-高封堵润滑浆（配方：低密度低粘切浆+3%RH220+0.5%HDL-3-1+0.5%QS-2+0.1～0.2%SP-80+0.5%SDL+1%（降失水剂）NBGS-2/XNJS.各处理剂功效：RH220、SP-80润滑减阻；QS-2、HDL-3、SDL增强封堵地层空隙，减少钻井滤液进入地层量，提高泥饼质量；NBGS-2/XNJS降低失水保证泥饼质量。
关井挤压（挤堵压力折算出的当量密度不能大于段塞浆密度0.02～0.03g/cm3，以避免压漏地层），挤压完成后用井浆提出段塞浆，再继续下部作业。
[关键词]钻井；雅达区块；F井型；压差卡钻；钻井液
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0031-01
一、压差卡钻的形成机理
从国内压差卡钻井及雅达区块压差卡钻井实钻资料显示，压差卡钻多发生孔隙度发育，多套压力系统同层分布的油气储层段。伊朗雅达区块Fahliyan地层—Upper.Fahliyan（f1、f2）压力系数为1.60，Lower.Fahliyan（f3、f4）压力系数为1.30-1.40，同层压力系统多套，卡钻井段纯灰岩，空隙度发育，油气开采层，主要卡点位置：扶正器、钻铤）。主要原因为，当一段钻具与渗透性地层的井壁接触，在井内压力与地层压力的压差作用下，钻具被挤压并黏附在井壁上。如钻具驱动力不足以克服钻具与井壁之间的摩擦力，钻具不能活动，发生压差卡钻后，钻井液能正常循环，立压正常，但钻具不能旋转或上下活动。
造成压差卡钻的因素主要有以下方面因素：
1、钻井液静液柱压力与地层压力之间的差值大小，使用钻井液密度越高，卡点、越深，形成粘附力越大。
2、钻具与井壁之间的接触面积越大，粘附力越大
3、钻具与井壁之间的摩擦力越大，粘附系数越大。
4、压差卡钻与钻具跟井壁接触的时间长短有关，静止时间越长，钻具与井壁在压差的作用下，接触越紧密，接触面积越大，卡得越死。
二、压差卡钻井资料调研及原因分析
雅达区块F井型主力油气层为Sarvak地层和Fahliyan地层，其中Sarvak地层压力系数较低且不存在同层多套压力系统，加上使用钻井液密度较低（钻井液密度在1.30～1.39g/cm3之间），由已钻邻井资料和前期井施工情况调研得知此层段钻进较为顺利，发生压差卡钻和漏失机率较小。而Fahliyan地层，由于Upper.Fahliyan（f1、f2）层段压力系数为1.60，Lower.Fahliyan（f3、f4）层段压力系数为1.30-1.40，同层段存在的多套压力系统大大的增加了井内压差卡钻的风险性。
Fahliyan地层为油气储层，岩性主要以灰岩为主，孔隙度发育，渗透性好，Fahliyan上部压力系数较高，而下部地层压力系数较低，在钻施工过程中要求钻开上部地层使用高密度钻井液（1.60～1.78g/cm3）以保证井控安全，从而加大下部地层恶性漏失与压差卡钻风险性，已钻邻井资料显示，F18井钻完五开后，由于密度过高引起压差卡钻2次，F2井钻完五开压差卡钻1次，F7井在五开施工过程中发生又喷又漏、卡钻的复杂情况。综合分析原因如下：
1、地层岩性为纯灰岩且较软，可钻性强，上部地层为高压高渗，下部地层为低压高渗，揭开上部地层钻井液密度与下部地层漏失与压差卡钻风险矛盾突出。
2、高渗透灰岩储层，往往难以控制良好的泥饼质量，加上钻井液施工方不明确地层空隙度大小，难以把握封堵材料种类与粒径大小，不能及时做到细封堵，尽管按照钻井设计要求控制了较低失水，但封堵性并不好，泥饼质量没有得到充分改善，加上井壁受钻井液滤液浸泡时间较长，造成井壁松软，在钻具静止时较高的静液柱压力促使了压差卡钻发生的可能性。
3、灰岩地层岩性松软，可钻性强，进尺快，钻井过程中难以做到防斜打直，加上小井眼施工中，钻具柔性大，一旦钻铤、扶正器与井壁接触时间过长，就可能出现压差卡钻。
三、压差卡钻的预防措施
1、工程防卡措施
1）控制好鉆井参数，均匀送钻，以确保经验规则，严格按照钻井操作规程，打完一根单根或立柱后，多划多拉，修整好井壁，破坏掉虚厚泥饼后在接单根或立柱正常钻进。
2）严格按照要求做好短起下作业，及时破坏点新钻井眼及老井眼上的虚厚泥饼，起下钻作业时，一定好控制好速度，遇见显示，不要猛提猛压，应接顶驱正划或倒划，待正常后在继续作业，以达到修正井壁的作用。
3）若遇见快钻时，应控制好钻井参数，防斜打直，定期测斜，控制好井眼轨迹。起下钻作业或接单根（立柱）时，动作要快，避免钻具在井内的停留时间。
4）钻井施工过程中，维护保养好钻井设备良好运行，避免在施工过程中因为设备问题，而造成钻具在井内停止，若遇见此情况，应尽可能的上下活动钻具。
2、固相控制防卡措施
1）施工时，建议震动筛使用120—140目筛布，除砂、除泥器使用200目筛布，
震动筛和除砂、除泥器使用率达100%，保证固控设备正常运行，降低钻井液总固相含量和有害固相含量，保持钻井液中低的钻屑含量，减少泥饼中的钻屑含量和低的渗透率。
2）接单根或立柱时，及时清理泥浆槽和分浆箱里面的钻屑并定期排放三角漏斗中的沉砂，尽最大可能减少劣质固相进入钻井液中。
3、钻井液要求
1）使用近平衡钻井，严格控制钻井液密度，减小井内正压差，保证钻井液体系中K+含量和防塌剂含量，利于井壁稳定和防塌。
2）严格控制钻井液MBT值（钻井液设计MBT值为20，实验室抗高温KCL聚磺防塌钻井液配伍性试验及F18井实钻数据表明：10g/l《MBT《15g/l时，钻井液流变性十分良好且易维护和处理〕，保证钻井液良好的流变性能，良好的剪切稀释能力有利于破坏井壁上粘附的虚泥饼，有利于放卡。
3）要求钻井液具有良好的润滑能力和携砂能力，最大限度降低井内摩阻、提高泥饼质量和保证井眼清洁，防止起下钻遇阻。
4）要求钻井液具有良好的抗高温能力，防止钻井液在高温条件下变稀或增稠造。
2、可尝试此方法解决Fahliyan地层压差卡钻问题
待钻穿Fahliyan低压地层后，彻底循环干净，立即起钻至低压层上部，向低压层裸眼段注入与地层压力梯度相符的低密度-低粘切-高封堵润滑浆（配方：低密度低粘切浆+3%RH220+0.5%HDL-3-1+0.5%QS-2+0.1～0.2%SP-80+0.5%SDL+1%（降失水剂）NBGS-2/XNJS.各处理剂功效：RH220、SP-80润滑减阻；QS-2、HDL-3、SDL增强封堵地层空隙，减少钻井滤液进入地层量，提高泥饼质量；NBGS-2/XNJS降低失水保证泥饼质量。
关井挤压（挤堵压力折算出的当量密度不能大于段塞浆密度0.02～0.03g/cm3，以避免压漏地层），挤压完成后用井浆提出段塞浆，再继续下部作业。