钻井液与完井液

作者：张其星,侯冰,武安安,杨恒林,付利,邱小江

单位：1.中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室, 北京 102249；2.中国石油长庆油田油气工艺研究院, 西安 710021；3.中国石油集团工程技术研究院有限公司, 北京 102206；4.中国石油西南油气田分公司开发事业部, 成都 610066；

关键词：龙马溪组, 井壁坍塌, 风险分层, 各向异性, 弱面结构, 安全密度窗口

基金：国家重点研究与发展计划“深部含煤岩系超临界CO₂穿层压裂-驱替-封存评价技术研究”（2022YFE0129800）；国家自然科学基金资助项目“超深碳酸盐岩断裂体储层酸压裂缝与天然裂缝-溶洞相互作用机理”（52074311）；中国石油天然气集团有限公司-中国石油大学（北京）战略合作科技专项“鄂尔多斯盆地致密油-页岩油富集、高效开发理论与关键技术研究”（ZLZX2020-02）

昭通国家级页岩气示范区龙马溪储层灰岩分布不均，采用高密度油基钻井液钻井时坍塌、溢流、气侵等井下复杂事故频发。统计26口井的复杂工况发现，地质分层与井下工况发生层位的关联性较差。首先对地质分层和复杂事故的非关联性分析，总结为储层地质力学参数各向异性、纵向水平应力差异、井眼轨迹与地层倾角、岩性差异和弱面结构等因素。以安全钻进为主要目标，在工程角度提出井壁坍塌风险分层。相较传统地质分层不仅考虑岩性差异，井壁坍塌风险分层还综合了岩石弱面结构、地应力状态和钻进参数等综合指标。最后针对典型井复杂小层进行坍塌风险评价，进行安全钻井液密度窗口优化和优选井斜角和方位角。建议按安全钻井液密度窗口下限进行钻进，在高坍塌风险层提高钻井液的封堵性、降低井壁渗透率能够在很大程度上避免复杂事故发生。探索井壁坍塌风险分层能有效指导钻井工程作业，优化工程设计方案，为深部页岩储层长水平段安全钻井提供科学依据。

来源：2023年第3期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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