ADMa-9H鉆井液技術(shù)

陳先貴,張 坤,毛立豐,林士楠

（大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江大慶163413）

針對(duì)目前采取的鉆井液體系現(xiàn)狀，四開儲(chǔ)層采取無固相聚合物鉆井液體系，進(jìn)行儲(chǔ)層專打，保護(hù)儲(chǔ)層的原理是降低固相對(duì)儲(chǔ)層孔道堵塞而造成的對(duì)儲(chǔ)層的傷害。主要出于以下考慮：①減少體系中離子型處理劑的使用，采用中小分子的聚合物類處理劑，降低體系的礦化度，避免由于高礦化度與地層水礦化度不配伍而造成的化學(xué)沉淀傷害；②采用中小分子的聚合物處理劑，即可以保證對(duì)地層巖屑的包被、抑制，又可以降低失水，同時(shí)還能減少由于大分子聚合物產(chǎn)生的交聯(lián)膠團(tuán)造成的儲(chǔ)層傷害；③不使用土粉配漿，降低了體系中的固相含量，避免固相顆粒堵塞孔喉造成的傷害；④采用暫堵性材料控制鉆井液的密度，降低失水，屏蔽有害固相侵入儲(chǔ)層。

1 無固相聚合物鉆井液體系確定[1-3]

保持現(xiàn)有體系主聚物不變，取消使用土粉配漿、減少或不使用磺化處理劑材料，增加使用小分子或中分子的處理劑產(chǎn)品。增粘劑（流型調(diào)節(jié)劑）選取生物聚合物，通過使用增粘劑或流型調(diào)節(jié)劑來調(diào)整鉆井液體系的流變性，使鉆井液體系具有良好地懸浮能力和攜巖能力，保證井眼清潔，避免形成巖屑床；防塌降濾失劑使用聚陰離子纖維素、聚丙烯晴銨鹽、聚合鋁防塌降濾失劑、聚合物降濾失劑等，無固相鉆井液體系由于不使用膨潤土，配漿時(shí)鉆井液的濾失控制存在一定的難度，因此選用中小分子的聚合物降濾失劑并輔以一定量的超細(xì)碳酸鈣來降低泥漿體系的濾失量，并減少濾液侵入儲(chǔ)層深部，減少對(duì)儲(chǔ)層的傷害；加重劑，在鉆井液密度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)、出現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)時(shí)或發(fā)生井壁失穩(wěn)時(shí)，采用超細(xì)碳酸鈣進(jìn)行加重；使用超細(xì)碳酸鈣加重是由于超細(xì)碳酸鈣可溶于酸，國內(nèi)為多將超細(xì)碳酸鈣作為儲(chǔ)層暫堵劑使用，由超細(xì)碳酸鈣暫時(shí)堵塞儲(chǔ)層孔喉阻止濾液及有害固相進(jìn)一步浸入儲(chǔ)層深部從而起到保護(hù)儲(chǔ)層的目的，在后期進(jìn)行酸化壓裂時(shí)將超細(xì)碳酸鈣溶解，打開通道實(shí)現(xiàn)解堵。

根據(jù)上述材料使用原則要求和室內(nèi)復(fù)合試驗(yàn)結(jié)果確定鉆井液體系配方：0.1%～0.3%包被劑+1.0%～2.0%聚合物降濾失劑+1.0%～2.0%聚陰離子纖維素+3.0%～6.0%聚合鋁防塌降濾失劑+0.2%～0.5%生物聚合物+0.05%～0.15%KOH+3.0%～6.0%液體潤滑劑+CaCO3(加重)。

2 現(xiàn)場應(yīng)用

2.1 無固相鉆井液配制以及維護(hù)措施

（1）四開無固相聚合物鉆井液配制，配漿罐內(nèi)加入燒堿，調(diào)節(jié)pH值為9左右，按照配方，按順序加入處理劑，攪拌器充分?jǐn)嚢瑁糠N處理劑加入后要充分?jǐn)嚢柰耆芙夂笤偌尤胂乱环N處理劑，特別是分子量稍大的聚合物降濾失劑，全部處理劑加完后要繼續(xù)攪拌，確保聚合物能夠完全溶解伸展，并進(jìn)行地面循環(huán)使體系均勻混合。

（2）使用新配制的泥漿鉆水泥塞和水平段鉆進(jìn)，鉆進(jìn)期間配制膠液對(duì)鉆井液進(jìn)行維護(hù)處理，以超細(xì)碳酸鈣作為加重劑材料控制密度。

（3）通過有效使用固控設(shè)備和補(bǔ)充膠液來控制鉆井液密度及固相含量，保持鉆井液體系低固相、低密度。

（4）根據(jù)潤滑性情況使用液體潤滑劑，確保鉆井液體系具有足夠的潤滑性，定向順利實(shí)施。

（5）重漿的儲(chǔ)備按照設(shè)計(jì)要求和HSE管理規(guī)定執(zhí)行，本方案重漿采用三開鉆井期間保留的重漿，不再另行配制，鉆井期間起鉆不能使用該重漿壓水眼。

本井四開井眼段，正常鉆進(jìn)過程中，日消耗泥漿大約在20m3左右。泥漿粘度過高時(shí)，適當(dāng)減少聚合物降濾失劑膠液濃度，增大聚合鋁防塌降濾失劑膠液使用量；若泥漿失水增大，可以根據(jù)泥漿粘度情況，適當(dāng)增加聚合物降濾失劑、聚陰離子纖維素膠液濃度，或者干加聚合鋁防塌降濾失劑到循環(huán)泥漿中，對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室測得泥漿性能判斷泥漿切力是否足夠，不足時(shí)可以使用少量生物聚合物調(diào)整泥漿，以達(dá)到泥漿良好的懸浮攜砂能力。泥漿密度控制主要是以超細(xì)碳酸鈣加重為主，固控設(shè)備正常使用。

2.2ADMa-9H井四開泥漿性能

從表1中的泥漿性能中可以看出，該泥漿體系各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。雖然為無固相泥漿體系，沒有膨潤土在泥漿體系中形成基本骨架，但是在實(shí)驗(yàn)室中壓制的泥餅致密堅(jiān)韌，濾失量達(dá)標(biāo)，完全滿足現(xiàn)場要求。ADMa-9H四開井段井眼非常規(guī)則，幾乎沒有縮徑或者“大肚子”的情況，井徑基本都在6.0～6.5inc之間，根據(jù)測井?dāng)?shù)據(jù)最終計(jì)算平均井徑擴(kuò)大率為4.17%。ADMa-9H四開地質(zhì)錄井撈取砂樣清洗工作比較容易，通過砂樣地質(zhì)巖性辨析，精準(zhǔn)地進(jìn)行了地層判斷，保證了油層鉆遇效果。

表1 四開泥漿性能表

3 結(jié)束語

（1）ADMa-9H使用無固相聚合物泥漿材料，取得良好的效果。從試驗(yàn)情況來看，無固相泥漿性能穩(wěn)定、潤滑性好，能夠滿足鉆井施工要求。

（2）使用無固相聚合物體系泥漿，對(duì)于地質(zhì)錄井撈取砂樣清洗工作比較容易，砂樣更利于地質(zhì)巖性辨析以及地層判斷。

（3））在理論上無固相聚合物體系泥漿是完全勝任儲(chǔ)層保護(hù)，使用無固相鉆井液體系對(duì)鉆井周期基本無影響。