復(fù)合鹽鉆井液體系在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

張高峰

摘 要：復(fù)合鹽鉆井液體系是近幾年在勝利油區(qū)施工中使用的新型鉆井液體系，在一些深井、中深井中應(yīng)用的效果良好，既很好地解決了勝利油田新生界沙河街地層的井壁穩(wěn)定、電測(cè)阻卡問題，還大幅提高了機(jī)械鉆速和施工時(shí)效，另外，在儲(chǔ)層保護(hù)方面，復(fù)合鹽水體系也有很好的表現(xiàn)。與常規(guī)聚合物、聚磺鉆井液體系相比，復(fù)合鹽水鉆井液體系具有良好的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：復(fù)合鹽；井壁穩(wěn)定；儲(chǔ)層；優(yōu)勢(shì)

復(fù)合鹽鉆井液是一種能適應(yīng)全程小循環(huán)、有效控制井徑、保護(hù)油氣層的強(qiáng)抑制鉆井液體系。具有抑制能力強(qiáng)、護(hù)壁性好、固相容量大、亞微米顆粒含量低、低濾失、潤(rùn)滑性好、抗溫抗污染能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、易配置、綜合成本低的特點(diǎn)，并能有效保證固井質(zhì)量、保護(hù)儲(chǔ)層。

1 復(fù)合鹽鉆井液體系的優(yōu)勢(shì)

1.1 穩(wěn)定井壁

井壁不穩(wěn)定大都是由于水敏性泥巖水化后產(chǎn)生膨脹應(yīng)力導(dǎo)致井壁應(yīng)力分布不均造成的，在伊利石、蒙脫石混層尤為明顯。復(fù)合鹽鉆井液具有穩(wěn)定井壁的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在較高的濾液礦化度從根本上抑制了泥巖的水化，從而減小了粘土的膨脹應(yīng)力。這也是大北、樁西等高礦化度水型地區(qū)的井壁穩(wěn)定性比濱州、車西等淡水地區(qū)施工井井壁穩(wěn)定的一個(gè)重要因素。

1.2 抑制性強(qiáng)

復(fù)合鹽鉆井液體系具有較高的礦化度，能夠有效的抑制粘土晶層間的滲透水化作用，K+離子能夠通過離子交換吸附作用進(jìn)入粘土晶層間，起到晶格固定作用，大大削弱了粘土水化分散的能力。因此復(fù)合鹽鉆井液鉆出的巖屑顆粒清晰、易清洗，能有效抑制地層造漿，使鉆屑始終維持在較大的粒徑范圍，分散程度降低，固相含量大幅度降低。

1.3 具有良好的流變性

復(fù)合鹽鉆井液體系較其他鉆井液體系具有更為良好的流動(dòng)性。 由于其高礦化度，粘土顆粒吸附的陰陽(yáng)離子含量多，鉆井液中的固相顆粒的水化膜被壓縮，自由水含量增加，固相顆粒間、固相顆粒與液相間的摩擦得到大幅度降低，動(dòng)切力、靜切力降低，流動(dòng)性大幅提高。

2 復(fù)合鹽鉆井液體系的轉(zhuǎn)化

目前施工井轉(zhuǎn)換復(fù)合鹽鉆井液層位大多在東營(yíng)組底部，沙河街組之前，以自然密度鉆井液轉(zhuǎn)換為例：密度控制在1.12g/cm3，粘度：32S以內(nèi)，搬土含量：45-50mg/l。

2.1 鉆井液進(jìn)行護(hù)膠處理

東營(yíng)組中下部逐步降低濾失量，保證體系成功轉(zhuǎn)換后，鉆進(jìn)沙河街組前將鉆井液各性能調(diào)整至設(shè)計(jì)要求范圍。轉(zhuǎn)換前要對(duì)鉆井液進(jìn)行進(jìn)行護(hù)膠處理，護(hù)膠的目的是在有用的粘土顆粒表面附著一定量的高分子聚合物，防止在加入無機(jī)鹽后由于離子斥力造成粘土與高分子間無法有效吸附，造成鉆井液性能大幅度變化，或難以調(diào)整。

2.2 進(jìn)行加鹽處理

2.2.1 小型試驗(yàn)

體系轉(zhuǎn)換前，取鉆井液在高速攪拌下加入3-5%氯化鈉、5-7%氯化鉀，并對(duì)比加入前后的性能變化，正常情況下，鉆井液會(huì)經(jīng)歷先稠后稀的過程，最終達(dá)到流動(dòng)性較好（動(dòng)速比<0.3，初切<2，終切<4）的一個(gè)目標(biāo)狀態(tài)。無條件的可在現(xiàn)場(chǎng)隔離出一個(gè)循環(huán)罐，在井漿內(nèi)加入無機(jī)鹽觀察性能變化。

2.2.2 全井轉(zhuǎn)換

按照設(shè)計(jì)要求分2-3循環(huán)周加入：3-5%氯化鈉、5-7%氯化鉀，轉(zhuǎn)換處理完成后，要求氯根的含量控制在50000mg/l以上。在轉(zhuǎn)化過程后，會(huì)出現(xiàn)鉆井液的粘切、濾失量升高的現(xiàn)象，主要從以下幾個(gè)方面解決：①轉(zhuǎn)換過程中按循環(huán)周加水，進(jìn)一步調(diào)節(jié)鉆井液的流變性；②根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況加入流型調(diào)節(jié)劑、KFT等褐煤的處理劑，調(diào)整鉆井液流變性；③若鉆井液濾失量反彈幅度較大，可在加水的過程中，再加入WNP-1、LV-CMC、DSP-2等抗鹽降濾失劑，進(jìn)一步提高鉆井液的抗鹽能力。

3 現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

車古271井二開使用強(qiáng)抑制封堵鉆井液體系，三開使用復(fù)合鹽鉆井液體系。轉(zhuǎn)化完成后，補(bǔ)充3%超細(xì)碳酸鈣、2%無熒光白瀝青，提高鉆井液的封堵能力。在施工中，按照鉆井液體系配比，及時(shí)補(bǔ)充一定數(shù)量的處理劑，使其達(dá)到技術(shù)要求。該井在施工的過程中，在3850米、4400米、4750米多次出現(xiàn)了油氣侵，鉆井液具有良好的流變性，易脫氣，鉆井液的抗污染能力強(qiáng)，鉆井液性能穩(wěn)定。在鉆遇到上古生界煤層時(shí)，鉆井液的抑制性強(qiáng)，井壁穩(wěn)定性好，未發(fā)生掉塊卡鉆、劃眼等井下復(fù)雜情況。

4 存在的問題

4.1 粘度、切力控制困難

①鉆井液的固相控制不到位，固相含量高，或者土相分散過細(xì)，土相過高；②護(hù)膠不到位，抗鹽能力不足，按照聚磺鉆井液體系的方式去處理；③在加鹽的過程中，未按照循環(huán)周加入，造成加入不均勻。

4.2 濾矢量不穩(wěn)定

①鉆井液中的含鹽量偏低，氯離子的含量在60000mg/l是比較好的，要及時(shí)補(bǔ)充鉆井液的含鹽量，出現(xiàn)了第一次處理完成后，后期的維護(hù)不到位的現(xiàn)象；②鉆井液中的處理劑，護(hù)膠的處理劑減少，未及時(shí)補(bǔ)充；③鉆井液的泥餅質(zhì)量不好，復(fù)合鹽鉆井液體系消耗土相多，應(yīng)定期補(bǔ)充搬土漿；④檢測(cè)鉆井液中的碳酸根、碳酸氫根的含量，如這2種離子的含量增加時(shí)，容易出現(xiàn)鉆井液污染，鉆井液流變性差，泥餅質(zhì)量差，導(dǎo)致濾矢量增加；⑤pH值的控制，復(fù)合鹽鉆井液體系，消耗的燒堿的量大，pH值維護(hù)在9-10之間。

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