平湖PH-ZG1大位移井鉆完井液技術(shù)實(shí)踐

劉勝

(中海油服油田化學(xué)事業(yè)部上海作業(yè)公司，上海 200335)

1 PH-ZG1井概況

PH-ZG1井位于中國東海海域平湖區(qū)塊，平均水深88.88m。PH-ZG1井油氣層主要集中在平湖組，鉆遇地層以砂泥巖互層為主，儲(chǔ)層巖性為砂泥巖，平均孔隙度19.7%，屬中孔高滲儲(chǔ)層，地溫梯度分布范圍為3.07～3.42℃/100m，井底溫度預(yù)計(jì)120.38℃，屬于正常的溫度系統(tǒng)。中一斷塊花港組及平湖組上部(P11以上)地層為正常壓力體系，平湖組下部存在因生烴作用形成的異常高壓，中一斷塊P12層最高壓力系數(shù)可達(dá)1.41。

PH-ZG1井完鉆深度6866m，其垂深3155.98m，水平位移5350.49m，水垂比高達(dá)1.70，是東海海域最大水垂比的井。穩(wěn)斜4134m，77°穩(wěn)斜最長，最長裸眼段3614m，大位移井首次應(yīng)用MO-DRILL油基鉆井液、減阻型隱形酸完井液[1～3]。

2 PH-ZG1井鉆完井作業(yè)重點(diǎn)及難點(diǎn)

3 各井段的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

Drillbench軟件是一套專門用于靜動(dòng)態(tài)水力學(xué)、摩阻及力學(xué)分析、井下循環(huán)當(dāng)量密度(ECD)模擬、攜巖效率計(jì)算的綜合軟件。Drillbench軟件首次被應(yīng)用在東海大位移井——PH-ZG1井作業(yè)中，實(shí)時(shí)模擬ECD，為PH-ZG1井工程作業(yè)提供了合理的鉆井液流變性能和鉆井參數(shù)。PH-ZG1井在?12in井眼段和?8in井眼段，均使用低黏高切MO-DRILL油基鉆井液體系鉆井，鉆進(jìn)過程中未出現(xiàn)井下復(fù)雜情況；且該井9h一次性氣舉成功，是油基泥漿在東海海域的首次快速舉活。

3.1 ?17in井段技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

3.2 ?12in井段技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

圖1 MO-DRILL體系流變性能隨井深的變化曲線

圖2 現(xiàn)場返砂情況

工程方面采用4個(gè)措施配合井眼清潔：①控制泵壓不超過25MPa情況下，大排量(>3800L/min)，高轉(zhuǎn)速(>120r/min)，井眼清潔率在85%～89%，滿足井眼清潔要求；②起鉆前循環(huán)足夠的時(shí)間，時(shí)間不少于4～5個(gè)循環(huán)周，進(jìn)一步清潔井眼；③每次短起，起鉆至套管鞋，鉆進(jìn)至井斜較大、水平位移較長時(shí)，起鉆至35°井斜以內(nèi)井段；④使用細(xì)篩布，開離心機(jī)，控制有害固相含量。

低黏高切MO-DRILL油基鉆井液流變性控制穩(wěn)定，攜砂兼顧沖刷井壁，實(shí)現(xiàn)了低黏度高剪切力的特點(diǎn)(圖1)。鉆井液體系潤滑性好，降摩減阻效果好，達(dá)到了良好的井眼凈化能力。通過采取上述井眼清潔措施后，?12in井段作業(yè)順利，未出現(xiàn)復(fù)雜的井下事故；且?12in井段泥餅厚度1mm，具有良好的抑制性和攜巖性，鉆屑規(guī)則成形，返砂情況總體良好(圖2)。

3.3 ?8in井段技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用效果

Drillbench軟件保證“窄密度窗口”安全作業(yè)，始終維持鉆井液具有較低的塑性黏度，有利于降低環(huán)空壓耗。終切力非常穩(wěn)定且低于12Pa，有效地防止了激動(dòng)壓力的產(chǎn)生。

ECD的控制：①嚴(yán)格控制濾失量，加入油層保護(hù)劑。②控制較高的動(dòng)切力及旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)3轉(zhuǎn)讀數(shù)，提高巖屑攜帶和懸浮能力；泵入白油，稠塞，大排量循環(huán)并快速上下活動(dòng)，高轉(zhuǎn)速(>120r/min)協(xié)助清潔井眼。③控制Cl-質(zhì)量濃度范圍為35000～40000mg/L，以降低水相活度，有利于井壁穩(wěn)定。④加入抗磨減阻劑，降低套管磨損。⑤全程采用Drillbench軟件模擬實(shí)時(shí)井況跟蹤ECD變化，保持合適排量，控制密度在1.20～1.21g/cm3范圍之間，確保維持較低的塑性黏度和終切力。

圖3 MO-DRILL體系流變性能隨井深的變化曲線

圖4 鉆進(jìn)期間排量、泥漿相對密度、ECD變化曲線

圖5 扭矩隨井深的變化曲線

Drillbench軟件全程跟蹤，推薦在較低密度排量下鉆進(jìn)，MO-DRILL油基鉆井液流變性控制穩(wěn)定(圖3)，控制ECD效果良好(圖4)；保證高溫高壓失水為油相，濾失性能良好，泥餅厚度1.0～1.5mm；暫堵性能強(qiáng)，有效保護(hù)了儲(chǔ)層。

同時(shí)MO-DRILL油基鉆井液本身具有很強(qiáng)的潤滑防磨能力。在該井應(yīng)用過程中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%的CX-300-SWC減阻劑，該減阻劑減少了鉆柱對上層套管磨損，具有更明顯減阻效果(圖5)。從?8in井段開鉆至測井結(jié)束共18d僅返出鐵屑重量3743g，有效地保護(hù)好了套管完整性。

4 結(jié)論

1)MO-DRILL油基鉆井液流變性能良好，具有優(yōu)秀的降摩阻效果及攜巖效果。

2)Drillbench軟件為解決PH-ZG1井開發(fā)難點(diǎn)，提供了合理鉆井液流變性能和鉆井參數(shù)。配合使用MO-DRILL油基鉆井液，達(dá)到了井眼清潔的目的，實(shí)現(xiàn)了“窄密度窗口”安全作業(yè)。

3)減阻型完井液與地層流體配伍性好，返排效果好，儲(chǔ)層保護(hù)效果好。

圖6 上提懸重隨井深的變化 圖7 下放懸重隨井深的變化

4)MO-DRILL油基鉆井液在PH-ZG1井中的成功應(yīng)用，解決了頁巖氣長水平井段懸浮攜帶的技術(shù)難題，達(dá)到了低黏高切的攜巖效果，為同類型井的開發(fā)提供了技術(shù)參考。

[參考文獻(xiàn)]

[1]姜亮.東海陸架盆地油氣資源勘探現(xiàn)狀及含油氣遠(yuǎn)景[J] .中國海上油氣(地質(zhì))，2003,17(1):1～5.

[2]蔣云鵬，吳瓊. 東海邊際油氣田高效開發(fā)策略[J].海洋石油,2014,34(2):60～63.

[3]張曉丹，郭少儒，蔡華，等.東海油氣田區(qū)域開發(fā)實(shí)踐[J].中國海上油氣，2013,25(2):49～51.

[4]陳毅，許明標(biāo)，鄭銘，等.適用于大位移井的油基鉆井液性能研究[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào))，2014,36(1):114～117.

[5]秦永和.大港油田大位移井鉆井實(shí)踐和技術(shù)最新進(jìn)展[J].石油鉆探技術(shù)，2006，34(4)：30～33.

[6]謝彬強(qiáng)，邱正松，黃維安，等.大位移井鉆井液關(guān)鍵技術(shù)問題[J].鉆井液與完井液，2012，29(2):76～82.

[7]鄢捷年.鉆井液工藝學(xué)[M].北京：中國石油大學(xué)出版社，2013：63.

[8]王秀亭，汪海閣，劉巖生.QHD32-6-A26H大位移井井眼凈化實(shí)時(shí)監(jiān)測[J] .石油鉆探技術(shù)，2005，33(4)：32～33.

[9]Osunde M O.Numerical modeling of cuttings transport with foam in vertical and inclined wells[D].Alberta：University of Alberta，2006.

[10]Li Yibing.Numerical modeling of cuttings transport with foam in vertical and horizontal wells[D].Alberta：University of Alberta，2004.

[11]蔡偉偉.大位移水平井化學(xué)減阻技術(shù)研究[D].荊州：長江大學(xué)，2012.