新灘油田墾東12-平2淺層水平井鉆井液技術(shù)

劉文濤

（吐哈油田分公司生產(chǎn)運(yùn)行處，新疆 鄯善 838202）

1 鉆井液技術(shù)難題

1.1 該井垂深淺，地層壓實(shí)差，膠結(jié)疏松，分散造漿強(qiáng)，井壁失穩(wěn)，性能不好控制。泥巖易吸水膨脹縮徑，砂巖易擴(kuò)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(dǎo)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(hù)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(yōu)選

2.1 甲基葡萄糖甙，簡稱MEG，分子式：C7H14O6，分子量：194。是一種獨(dú)特的多元醇，是非還原的葡萄糖衍生物，獨(dú)特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使羥基產(chǎn)生兩種活性，從而在堿性和中性條件下能保持高度穩(wěn)定，酸性條件下中度穩(wěn)定。甲基的存在使MEG具有如下特性：溫度穩(wěn)定性，低的粘度，在一定濃度下可抵抗細(xì)菌。鉆井液現(xiàn)場應(yīng)用的為MEG兩種對應(yīng)異構(gòu)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(jī)理

MEG是極性較弱的表面活性劑類物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)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(huán)狀分子上含有四個羥基，其吸濕性很強(qiáng)，因此，當(dāng)MEG鉆井液中的濾液進(jìn)入到地層內(nèi)，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(hù)油氣層的作用

由于MEG分子結(jié)構(gòu)上含有4個羥基，較粘土更易于與水結(jié)合，因此膨潤土在MEG中不易造漿。同樣當(dāng)MEG鉆井液的濾液浸入儲層內(nèi)，也不容易引起儲層內(nèi)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(yùn)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(dāng)其濾液浸入儲層后，返排出來應(yīng)比較容易，因而可以減少濾液在儲層內(nèi)的滯留而引起的相對滲透率的下降。

通過對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可以看出：

MEG（9 5%）＞強(qiáng)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(zhèn)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(xì)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(hù)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(diǎn)使用老漿或配將開鉆，固控設(shè)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(huán)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(huán)鉆進(jìn)，利用好固控設(shè)備，及時清除鉆屑，降低劣質(zhì)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(hù)明化鎮(zhèn)組油藏；提高井眼凈化，防止形成巖屑床，合理排量，適當(dāng)返速，滿足攜帶巖屑，避免沖刷嚴(yán)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，F(xiàn)BJ-5加至2~3%，濾失量﹤4ml，泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)﹤0.05。BLL-2、PAM調(diào)整粘切，使鉆井液具有良好的懸浮攜帶能力。SH-7+白油復(fù)配降低鉆井液與井壁、套管間摩擦系數(shù)，減小管柱與與井壁之間摩擦達(dá)到潤滑防卡。

結(jié)論與認(rèn)識：

加強(qiáng)流變性控制n值0.2~0.4之間，使環(huán)空流態(tài)為層流，避免強(qiáng)沖刷擴(kuò)徑。使用多級固控設(shè)備，控制固含，使鉆井液具有合適的結(jié)構(gòu)剛度。海水MEG鉆井液能很好提高井壁穩(wěn)定性和巖心滲透率恢復(fù)值，有利保護(hù)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(zhì)量，為后期開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。

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

[2]何遠(yuǎn)信.環(huán)境科學(xué)鉆探技術(shù)研究[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2006.

[3]徐洪波.大慶油田水平井酸化技術(shù)研究[D].大慶石油大學(xué)，2006.