古巴Guanabo区块大位移水平井复杂情况分析

胡祖光(长城钻探钻井技术服务公司， 辽宁 盘锦 124010)

古巴Guanabo区块大位移水平井复杂情况分析

胡祖光(长城钻探钻井技术服务公司， 辽宁 盘锦 124010)

本文介绍了古巴Guanabo区块大位移水平井常见井下复杂情况，应对策略。

大位移水平井；井眼缩径；坍塌；岩屑床

Guanabo区块在古巴被公认为“钻井禁区”，该区块由于其特殊的地质条件，至今只实施了四口大位移井，即GBO-100,GBO-101,GBO-102和GBO-103井。在钻井过程中，因复杂情况导致井下事故频发，前三口井共侧钻了32次，GBO-103井侧钻了一次。本文较详细的阐述了该区块施工时常见的问题及应对策略。

1 Guanabo区块概况及岩性

1.1 概况

Guanabo区块位于古巴第七区油田西部，其主要地层为海相的白垩系地层，井下复杂情况多发。

1.2 地层层序及岩性

Guanabo区块地质情况复杂，自上而下层序如下Q、 N12、(P12´P13)、K2cp-m，其中：0-425m(N12-Q表层)为第四纪地层，发育巨厚的石灰岩礁，局部发育钙质粉砂岩和泥灰岩。425-625m为中新世地层(P1-P2)，由泥灰岩，石灰岩，砂岩组成。间夹粘土和钙质砂岩。625-2830m为白垩世Via Blanca层( K2cp-m)，625至1600m，Via Blanca层存在富含黏土的夹层。2830-4050m为始新世Vega Alta(P12)地层，主要为泥岩、燧石互层，泥岩和沙砾岩互层。该层泥岩含量较高。4050- 4700m为古新世Canasí(P13)地层，为主要储层，岩性为钙质砂岩、泥岩、燧石及裂缝性灰岩为主。

2 Guanabo区块常见复杂情况

Guanabo区块常见的复杂情况主要为以下两种表现形式：(1)起钻遇卡时，倒划眼作业时顶驱经常憋停，泥浆不返，导致卡钻。(2)下钻遇阻时，开泵划眼作业时憋停顶驱，泥浆不返，造成卡钻。

3 复杂情况分析及应对策略

3.1 复杂情况分析

地层坍塌引起的卡钻、水敏性地层的缩径引起的卡钻及岩屑床破碎引起的卡钻。

3.2 应对策略

(1)水敏性地层缩径引起的卡钻。水敏性泥岩会因吸收钻井液中的水分而膨胀。尽管出现的主要问题是大量粘土被带到地面堵塞钻井液出口管，但更严重的问题是泥岩膨胀能够粘住钻具。

水敏性地层卡钻的预防:尽快地钻穿水敏性地层并下入套管。尽量减少钻具在裸眼中的暴露时间。保证钻井液性能在要求的范围内，尤其对聚合物钻井液中的包膜聚合物和K+的浓度更是如此，K+>50000。当使用水基钻井液时，要密切注视MBT值，由它能测量出钻井液中的般土含量。如果MBT变大了，就表明泥岩正在与钻井液发生反应。减小钻县组合的长度。钻进时，要有规律地进行通井。准备放掉老浆和稀释钻井液。在非常严重的情况下，应考虑换成油基钻井液。

(2)复合性地层引起的卡钻。Vega Alta地层主要为泥岩和复成分砂岩、砾岩互层。该段地层泥岩(占25%)脆性强，与水分散后剥落，部分水化膨胀造成井眼缩径。而复成分砂岩、砾岩(70%)由复成分碎屑组成，碎屑由粉砂岩、燧石组成，黏合性极差。钻开地层后极易坍塌，根据井径曲线可知，该段地层部分缩径，部分扩径(主要由坍塌引起的)。复杂情况发生的地层往往是井径不规整的井段。

提高泥浆的抑制性可解决泥岩缩径，同时提高泥饼质量可解决井壁坍塌，提高泥浆比重可同时解决这两个问题。

针对胶结不好的地层卡钻的预防:设计的钻井液必须能够形成一个坚韧、低渗性的泥饼。要听取钻井液工程师或专家的建议。不要使用超出净化井眼所需的排量，太高的返速会冲蚀已形成的泥饼并影响到地层。靠近胶结不好的地层处，要尽可能避免转动钻头和扶正器，否则会导致泥饼脱落并引起地层的不稳定。起下钻通过复杂地层时，要特别小心，尽量减少泥饼的脱落．尽量简化钻具组合。钻进前先清除沉砂，但不必携带出来。钻进前地层浸泡高粘钻井液以提高地层的粘合性。适当提高泥浆密度，以平衡住地层坍塌压力。

(3)岩屑床破碎引起的卡钻。岩屑床的存在是大位移井普遍存在的问题，岩屑床主要存在于35°～65°之间，这是由于岩屑在泥浆中的上返速度小于岩屑自身的沉降速度，于是环空中的岩屑在该井段中堆积，逐渐形成了岩屑床。岩屑床一旦形成了，就很难彻底消除。顽固的岩屑床形成了之后，尤其是在裸眼井段中，倒划时，破坏了岩屑床下部基座之后，岩屑床会发生类似雪崩的岩屑坍塌。

对付岩屑床的主要办法有，一是提高泥浆的携岩能力，这是最有效也是解决问题的根本办法。泥浆携岩能力以TI指数作为量化，TI=2Φ3-Φ6，较好的TI指数应该在9以上。同时结合岩屑床清除工具和工程措施相结合，岩屑床才可以有效清除。

4 结论与认识

(1)复杂的地质构造是造成Guanabo区块复杂情况频发的主要原因。(2)在Via Blanca地层施工时，要提高泥浆的抑制性，要求K+>50000，同时配合短起下和通井作业，必要时可换成油基泥浆。(3)在Vega Alta复合性地层施工时，既要提高泥浆的抑制性也要适当提高泥浆的比重。(4)在岩屑床存在的大斜度井段，应该加强通井作业，通井时应尽可能地高转速和大排量，同时在短起下作业时应定期使用稀稠塞清扫井底，以保证井眼清洁。

[1]BP公司主编.钻井防卡手册[M].北京：石油工业出版社，2005.

[2]斯伦贝谢公司主编.大位移井井眼净化技术[M].北京：石油工业出版社，2007.