水包油鉆井液技術應用研究

摘 要：隨著油氣勘探與開發技術的不斷革新，鉆井液的應用技術也隨之不斷的深入。目前應用的鉆井液體系種類繁多，其中水包油鉆井液以其良好的流變性、放塌性、抗高溫能力、密度穩定、抑制泡沫效果好，成本適中而受到青睞。本文將基于水包油鉆井液現場實際應用進行闡述。

關鍵詞：鉆井液；水包油；

中圖分類號：TE254.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-02

一、緒論

（一）鉆井液綜述。鉆井液是鉆探過程中，孔內使用的循環沖洗介質，是鉆井的“血液“，又稱鉆孔沖洗液。鉆井液屬于膠態體系，以分散體系為標準可分為水基鉆井液、油基鉆井液和氣體型鉆井液。通常水基鉆井液是一種膠態懸浮體，油包水和水包油鉆井液屬于粗分散膠體分散體，泡沫及重啟鉆井液是氣體在液體中的分散體。在特殊的地層中也可用空氣或天然氣作為循環介質。依據我國際行業標準，我國有八大鉆井液體系，具體分為：聚合物鉆井液體系；鉀基鉆井液體系；飽和鹽水鉆井液體系；分散鉆井液體系；鈣處理鉆井液體系；鹽水鉆井液體系；油基鉆井液體系和氣體鉆井液體系。

（二）水包油鉆井液概述。水包油鉆井液主要用于解決一些低孔低滲、縫洞發育井漏、地層壓力系數低的儲層保護問題和深井欠平衡技術難題。水包油鉆井液是將一定量的油分散在淡水或不同礦化度的鹽水中，形成一種以水為連續相、油為分散相的水包油乳狀液。它由水相、油相。乳化劑和其它處理劑組成，其中水相是外相，油相是內相，以高閃點、高燃點和高苯胺點的礦物油（如柴油、原油和白油）為主。

二、現場應用研究

施工現場數據概要。龍深307井位于位于吉林省鎮賚縣五棵樹鎮王福元村北1.2km，是中石油吉林油田布署在松遼盆地南部英臺斷陷五棵樹構造帶五棵樹Ⅲ號構造的一口評價井。本井設計井深4200m.實鉆井深4072m。目的層：營二段兼探泉頭組、登婁庫組。龍深307井是吉林油田部署在松遼盆地南部英臺斷陷五棵樹Ⅲ號構造的一口評價井，設計井深4200m，完鉆井深4072m；平均機械鉆速3.47m/h；取心進尺33.35m，巖心長度32.96m，巖心收獲率98.83%；全井最大井斜12.85°，最大水平位移79.65m；鉆井周期111.48d。

本井鉆遇登婁庫組、營城組，采用水包油鉆井液體系，進尺925m，純鉆進時間649h，平均機械鉆速1.43m/h，施工順利。

三、水包油鉆井液的特性分析

（一）三開井段采用水包油鉆井液，綜合分析三開井段3147m-4072m電測數據表得知：本段最大井徑220.25mm，在井深3525.00至3550.00m；本段最小井徑207.40mm，在井深4000.00至4025.00m；目的層平均井徑擴大率1.4%，非目的層平均井徑擴大率4.8%，可直觀發現：水包油鉆井液在現場實際應用中具有較低的濾失量和較強的抑制能力，穩定井壁能力優于其他水基鉆井液體系。

三開最大井徑220.25mm，在井深3550m處，最小井徑207.40mm，在井深4025m處。三開最大位移79.65m，方位54.66°。由圖可見，采用水包油鉆井液體系后，井徑得到明顯的改善，井徑擴大率顯著降低。

（二）水包油鉆井液基本配方：40%清水+0.3%NaOH+8%LHR-Ⅱ+60%柴油+3%FRJ-Ⅱ+抑泡劑3t+1%超高溫儲層保護劑。根據施工現場的不同工況和地質條件，我們可以調節不同的油水比以及其他試劑的加入比例以滿足實際工況的需求。

四、水包油鉆井液的配制與維護

（一）水包油鉆井液現場配制

開鉆前首先對地面循環系統進行清理干凈，保證低密度鉆井液的密度控制在要求范圍之內，配制隔離液30m3，ρ：1.02g/cm3，FV：55s；然后按40%清水+0.3%NaOH+8%LHR-Ⅱ+60%柴油+3%FRJ-Ⅱ配制水包油鉆井液，加入清水60m3，NaOH0.2t，LHR-Ⅱ9t，柴油80t，FRJ-Ⅱ4.5t；充分攪拌均勻后性能為ρ：0.95g/cm3，FV：47s，PV：18mpa·s，YP：8pa，pH：9，Fl：2mL，泥餅：0.5mm，τ10″/τ10′：0/2pa。

配制完后進行替漿，先打入30m3隔離液，并在地面按配方重新配制水包油鉆井液80m3，建立正常循環，待循環均勻后鉆井液性能為ρ：0.96g/cm3，FV：46s，PV：15mpa·s，YP：3pa，pH：9，τ10″/τ10′：1/2pa。Fl：1.4mL，泥餅0.5mm。

（二）水包油鉆井液的維護與處理：

針對該井的鉆遇地層及水包油鉆井液體系具有較好的抗污染能力、抑制防塌能力，開鉆前按照配方加足各種鉆井液助劑和油層保護劑；一方面提高鉆井液的抑制防塌能力和潤滑效果，另一方面控制較低的漏失量，改善泥餅質量，利于儲層保護。在整個鉆進過程中，加強固控設備的維護和使用，及時開啟離心機清除劣質固相，確保鉆井液密度在設計范圍內，以達到欠平衡鉆進的目的。日常維護采取小水跟進，細水長流的方式控制固相含量、坂含和粘切；勤測油水比，適時補充柴油、乳化劑、穩定劑和燒堿，確保體系的穩定；可通過提高油水比提粘降密度，降低油水比來降粘提密度（密度小于1.0g/cm3時）。鉆進中使用的鉆井液性能為ρ：0.90-0.98g/cm3、FV：47-75s，Fl：0.5ml，泥餅：0.2mm，PH：10，PV：25mpa·s，YP：10pa。通過欠平衡施工，水包油鉆井液抗污染能力強，攜砂效果好，井壁穩定，摩阻小、起下鉆暢通無阻，保證了井下安全。

本井段為欠平衡鉆進，在整個產層井段，鉆進時密度保持在0.95-0.98g/cm3，起鉆前，泵入提前配制好的50m3密度為1.40g/cm3的水包油重漿起鉆，確保井內液柱壓力與1.15g/cm3的儲備重漿產生的液柱壓力相同，以達到平衡地層壓力的目的。混漿部分經離心機處理后參與循環，確保水包油鉆井液性能不發生大的變化，避免了鉆井液混漿后水包油鉆井液坂含、固相含量、密度、粘切升高不易處理的困難，還節約了成本。鉆至井深4072m完鉆，在調整、穩定鉆井液性能的基礎上，加大排量洗井，確保井眼干凈、暢通。

五、結論

該體系系能穩定，抗溫能力強，流動性好，慮失量低，穩定井壁能力較強；其密度低于普通鉆井液體系，欠平衡鉆進時對儲層損害極小，有利于解放油氣層，提高油氣井產能；有助于防止井漏的產生和機械鉆速的提高，不影響電測和核磁測井；較之泡沫和充氣鉆井液體系而言，其在使用過程中不需配備復雜設備，且性能上容易監測、控制和調整；潤滑作用好，可減少對水力循環系統的損害。

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