新灘油田墾東12-平2淺層水平井鉆井液技術

劉文濤

（吐哈油田分公司生產運行處，新疆 鄯善 838202）

1 鉆井液技術難題

1.1 該井垂深淺，地層壓實差，膠結疏松，分散造漿強，井壁失穩，性能不好控制。泥巖易吸水膨脹縮徑，砂巖易擴徑引起垮塌阻卡等。

1.2 斜井段水平段井斜大，可鉆性好鉆速快，鉆屑相對濃度大，清除困難，易形成巖屑床導致阻卡。

1.3 該井大部分鉆具處在斜井段及水平段，鉆具與井壁接觸面積隨井斜增大而增大，油層滲透率高，易形成較厚泥餅造成起下鉆具困難，扭矩增大，易造成壓差卡鉆。

1.4 水平井段暴露面積大，油層易受污染損害，保護油氣層鉆井液難度大。

1.5 本井存在酸性氣體污染，增加了鉆井液處理難度。

2 鉆井液優選

2.1 甲基葡萄糖甙，簡稱MEG，分子式：C7H14O6，分子量：194。是一種獨特的多元醇，是非還原的葡萄糖衍生物，獨特的環狀結構使羥基產生兩種活性，從而在堿性和中性條件下能保持高度穩定，酸性條件下中度穩定。甲基的存在使MEG具有如下特性：溫度穩定性，低的粘度，在一定濃度下可抵抗細菌。鉆井液現場應用的為MEG兩種對應異構體的單體以及少量二聚、三聚體的混合物，外觀為綜褐色液體，溶于水。

2.1.1 MEG頁巖抑制作用機理

MEG是極性較弱的表面活性劑類物質，其分子結構上有一個親油的甲氧基（-OCH3）和四個親水的羥基（-OH）。可在井壁上形成一層類似油包水泥漿那樣的吸附膜，這個膜可以把頁巖中的水和鉆井液中的水隔開。

另一方面MEG由于其環狀分子上含有四個羥基，其吸濕性很強，因此，當MEG鉆井液中的濾液進入到地層內，其作用不同于普通的淡水，它有使地層巖石去水化的作用。

2.1.2 MEG鉆井液保護油氣層的作用

由于MEG分子結構上含有4個羥基，較粘土更易于與水結合，因此膨潤土在MEG中不易造漿。同樣當MEG鉆井液的濾液浸入儲層內，也不容易引起儲層內粘土顆粒的水化膨脹和分散，從而可以減少水化膨脹和分散運移造成的儲層損害。由于MEG鉆井液具有較低的表面及界面張力，當其濾液浸入儲層后，返排出來應比較容易，因而可以減少濾液在儲層內的滯留而引起的相對滲透率的下降。

通過對實驗結果進行分析可以看出：

MEG（9 5%）＞強抑制性（85%）＞ MMH-PAM（8 0%）＞ 聚合物（75%）＞硅鉀基（5 6%）

性能：

3 地層分層情況，巖性特征

平原組 0-350m 棕黃泥巖

明化鎮組 350-910m 泥巖棕褐含礫油侵砂巖

館上段 910-993.70m 泥巖灰色油斑礫狀砂巖細砂巖

4 鉆井液體系及性能

一開：配漿開鉆

二開：4%膨潤土+（0.3~0.5%）PAM+（1~1.5%）BLL-2+（1%~2%）FBJ-5+（10~15%）MEG+（8~12%） 白油+（2~3%）SH-7+NaOH

5 鉆井液維護與處理

一開（0~600m）針對地層巖性疏松井壁易吸水膨脹的特點使用老漿或配將開鉆，固控設備控制固含；密度1.05~1.10g/cm3， 粘度60~90s一開完鉆后大排量循環徹底清洗井眼保證井眼暢通，確保下表層套管固井順利。

二開增斜段（600~984m）

混入一開老漿小循環鉆進，利用好固控設備，及時清除鉆屑，降低劣質固相以降低摩阻。PAM加量3~5kg/ cm3FBJ-5 30~40kg/cm3盡量絮凝包被鉆屑抑制地層造漿，井深700m加入MEG70~90kg/ cm3保護明化鎮組油藏；提高井眼凈化，防止形成巖屑床，合理排量，適當返速，滿足攜帶巖屑，避免沖刷嚴重，控制初切2~6Pa、終切3~12 Pa，動塑比0.30~0.46 Pa/mpa.s提高懸浮能力，每100~150m短程起下一次。

二開水平段（984m~993.7m）

白油加至12%增加潤滑性降低摩阻，FBJ-5加至2~3%，濾失量﹤4ml，泥餅摩阻系數﹤0.05。BLL-2、PAM調整粘切，使鉆井液具有良好的懸浮攜帶能力。SH-7+白油復配降低鉆井液與井壁、套管間摩擦系數，減小管柱與與井壁之間摩擦達到潤滑防卡。

結論與認識：

加強流變性控制n值0.2~0.4之間，使環空流態為層流，避免強沖刷擴徑。使用多級固控設備，控制固含，使鉆井液具有合適的結構剛度。海水MEG鉆井液能很好提高井壁穩定性和巖心滲透率恢復值，有利保護儲層。MEG體系形成的泥餅極易清除，可大幅度提高界面固井質量，為后期開發打下良好的基礎。

[1]王升永，宋慶田，李富強，王慶海.綜合錄井在水平井鉆進中的作用[J].大慶石油地質與開發，2004（03）.

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