技术管理
绒囊钻井液在煤层气樊试U1井组的应用
062552)
摘要：类试UIH并为煤层气并类试U1井组的工艺井，三开 152.4mm并段采用清水钻并液范工过程中，钻进至772m井内出现妍增及大量摔块，引起并下复杂。后改用端素钻并液体系，保持近煤层压力系数密度钻进，全井未发生煤层撑端、满失等复杂情况，有效的解决了煤层气井水平段的并眼清洁和并暨失德、跨端问题，较好满足了钻并施工要求，
关键词煤层气并；U型并；域表钻并液；修一，地质及工程简况
樊试U1并组是沁水盆地南部普城斜披带英庄区块的1组煤层气U型井，该区块地层由老至新包括下古生界奥陶系中统峰峰组(O)、上古生界石炭系中统本溪组(C)、上石炭统太原组(C)、二叠系下统山西组(P)、下石盒子组(P)、中统上石盒子组(Pa)、中生界三叠系(T)、新生界第三系(N)、第四系(Q)，其中主要含煤层系太原组含煤层6-12层，自上而下编号为5-16"，类庄区块为15"煤层发育区，厚度2-6.65m，是该U型井的主要产气能力评价煤层。
该井组由工艺井类试U1H和排采井类试U1V组成：一开用膨润土钻井液，二开用聚合物钻并液，三开为保护储层用清水钻进，钻进至772m时出现跨增和大量掉块，转换为线囊钻井波顺利钻至1501m与排采井连通，共计侧钻三次，绒囊钻井液进尺 1157m.
二.技术难点
由于地质构造、地层岩性特点及井深结构等原因，存在以下技术难点：
1.煤层段不同压力共存，地质条件复杂
大部分地区的煤层压力处于欠压状态，煤层气储层割理发育，而且应力敏感性强，作业过程中缝润可能增大。非储层由于地层埋深浅，压实程度低，可能形成没有流体压力的开敏性漏失地层，这就形成了煤层气井不同压力共存同一系统的复杂地质条件，因而煤层段井壁极不稳定，在钻井完井过程中极易发生井整期增、并漏、起下钻遇卡、甚至埋撑并眼等并下复杂事故
2.长裸眼，长时间漫泡下井眼清洁及井壁稳定问题
该区块煤质瞻弱，该地层用0152.4mm钻头进行滑动钻进时，钻速慢，时间长，产生的钻荫太组，现有固控设备无法有效的清除钻并液中的有害固相，导致摩阻增大，增大卡钻风险。煤层前钻遇的泥页岩易水化，主力煤层15"煤层煤质脆弱易掉块、块竭该组底部普道发育的K1砂岩及中上部4-5层浅海相石灰岩(K2-K5灰岩)，K5灰岩稳定性较差，长时间浸泡在钻井液中，并壁易期塌失稳。钻进时井简内产生后效气体过多，影响钻井波性
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化置理
2014年7月
任丘
能，造成泵压减小，为满足携岩要求，需要钻并液保持较大的粘
度和切力，导致起下钻产生的激动压力易使井壁失稳。三.施工对策
为了有效解决煤层段跨竭，提高携岩效率，甲方经过研究决定将三开钻井液体系转换为绒囊钻并液。
1.绒囊钻井液体系的组成与结构
绒囊钻井液由绒毛剂、囊层剂、成核剂、成膜剂等配制而成，绒囊具有由内向外的气核、表面张力降低膜、高黏水层、高黏水层固定膜、水溶性改善膜、高分子量聚合物和表面活性剂浓度过溃层构成”一核两层三膜"结构。
气模
每能衰面张力高菱水层高酷水段周定水滞性改善胎
禁合物高分子和表！清性剂浓度过波层
图1绒囊结构示意图
2.绒责钻并液体系的特性与优点
（1）利用密度可调范围大，自匹配封堵能力控制地层漏失该体系可以实现无固相非加重估并波，密度在0.08~1.0g/
cm3范围可调，并且可以使用KCI将密度调节至史更高范围，满足煤层多个压力共存的施工需要，保证在安全钻井和地层不发生应力敏感的前提下实现尽可能低的钻并液密度，降低与地层之间的压差，同时，抑制剂KCI可有效抑制黏土矿物的水化膨胀和跨塌
绒囊钻井液由于具有气核的存在，可以随着漏失通道的大小自行调节和堆积，实现对各种尺寸的漏失通道"绒囊封堵"，一则可以有效的控制煤层的漏失，提高承压能力，二则能够封堵煤层，避免对煤层深部污染，加之可降解性，从而降低对储层的损害程度，比KCI钻井液体系，更有效控制漏失量，降低储层的改造难度
(2)利用高分子提高钻并液性能
该体系中成核剂、成膜剂作为表面活性剂，在绒案机构中起到连接多种高分子物质并形成稳定结构的作用，提高了结构的格定性，使该体系具备了低剪切速率下粘度大，高剪切速率下粘度小的特点，具有良好的触变性，不但在长裸眼煤层水平段钻进过程中能有效的将煤屑和煤层掉块携带出并眼，而且能有效发挥水
利破岩的作用，提高机械钻速四.现场应用