復合鹽鉆井液體系提速提效鉆井技術

王勁松

摘 要：自石油勘探開發(fā)工業(yè)形成以來，提高鉆井速度一直是鉆井施工中亙古不變的主題。有研究資料表明，鉆井速度提高一倍，鉆井費用將減少50%。近年來，勝利工程公司大力推廣復合鹽鉆井液體系，該體系具有強抑制特點，解決了大部分區(qū)塊的井壁失穩(wěn)難題，但針對該體系的提速提效技術的研究，仍是空白。本文通過對復合鹽鉆井液中亞微米顆粒的含量、瞬時濾失量的大小進行研究，尋找合理的無機鹽加量，并進行了現(xiàn)場試驗，取得了良好的提速效果。

關鍵詞：復合鹽鉆井液 提速 亞微米顆粒 瞬時濾失量

一、復合鹽鉆井液的提速優(yōu)勢

復合鹽鉆井液體系依靠各種無機鹽提高鉆井液的抑制能力，通過壓縮擴散雙電層度，能有效抑制地層造漿，使固相維持在較大的粒徑范圍，有明顯的提速優(yōu)勢。復具有更為良好的流動性。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，流動性大幅提高。由于復其強抑制能力，以及K+的晶格固定作用，自由水難以進入晶層，從而提高了地層穩(wěn)定性。同時減少了井下復雜情況的發(fā)生，使鉆井周期大幅降低。復合鹽鉆井液的瞬時濾失量較高，能大幅提高機械鉆速。

二、復合鹽鉆井液提速配方優(yōu)化

2.1含鹽量對亞微米顆粒含量的影響

利用SALD-1100激光粒度儀測定不同鹽含量中鉆井液中固相顆粒的粒度分布。使用淡水鉆井液快速鉆進基漿，加入不同含量的NaCl、KCl，并測定鉆井液中的固相分布情況。

2.2含鹽量對瞬時濾失量的影響

從保證鉆井液具有較高的瞬時濾失量以提高機械鉆速的角度出發(fā)，設計以下實驗：

取不同含鹽量的鉆井液，使用LV-CMC分別將鉆井液API濾失量調整至4ml，并依據(jù)公式：

V30min=2（V7.5min-Vsp）+Vsp

計算鉆井液的瞬時濾失量，計算數(shù)據(jù)如表1所示。

2.3實驗數(shù)據(jù)分析

由實驗數(shù)據(jù)可知，增加無機鹽的含量，可滿足控制亞微米顆粒含量的要求。當NaCl超過4%、KCl超過8%后，亞微米顆粒含量降低速率明顯降低。由表1實驗數(shù)據(jù)可知，隨著含鹽量的增加，鉆井液的瞬時濾失量呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢，當NaCl的含量達到4.8%時，鉆井液瞬時濾失量達到最大，當KCl的含量達到7.5%時，鉆井液瞬時濾失量達到最大?？芍?，當NaCl的含量達到4.8%、 KCl的含量達到7.5%時，可同時滿足鉆井液控制亞微米顆粒含量、增加瞬時濾失量，從而達到提高機械鉆速的目的。

三、復合鹽鉆井液體系提速提效技術現(xiàn)場應用

3.1邵古斜201井應用

3.1.1鄰井施工情況對比：

邵古斜201井附近，有邵古2-11井、邵古2-斜12井、義東301井在井深和層位上具有較好的參考性，四口井的鉆頭鉆速參數(shù)如表2：

3.1.2應用效果分析

由圖4可知，通過應用復合鹽鉆井液提速提效技術，機械鉆速得到有效的提高，在東營組以下非常明顯：

①在館陶組及以上地層的小循環(huán)鉆進，機械鉆速已經(jīng)接近清水鉆進機械鉆速水平；②進入東營組后，復合鹽鉆井液提速提效技術的優(yōu)勢得到明顯體現(xiàn)；③除邵古斜201井在沙一段定向造斜造成機械鉆速下降外，進入沙河街組后，復合鹽鉆井液提速提效技術的應用在各地層使機械鉆速有不同程度提高，在沙四段效果尤為明顯。

綜上，復合鹽鉆井液提速提效技術的應用，有效解決了地層水敏性泥巖造漿造成的機械鉆速下降的問題，相比常規(guī)聚合物鉆井液體系提速效果顯著，機械鉆速同比提高27.32%，鉆井周期同比提高2.1天，且施工井井壁穩(wěn)定，復雜情況的發(fā)生得到控制，提高了經(jīng)濟效益。

四、結論

復合鹽鉆井液提速提效技術，通過邵古斜201井現(xiàn)場應用表明：復合鹽鉆井液提速提效技術具有配方簡單、操作方便，對鉆井液性能無破壞性影響，能有效提高全過程小循環(huán)上部地層的機械鉆速，有效抑制東營組的大段水敏性泥巖水化分散，降低鉆井液中亞微米顆粒的含量，增加瞬時濾失量，切實提高機械鉆速，并能提高強水敏性地層的穩(wěn)定性，降低井壁垮塌等復雜情況發(fā)生的風險，降低鉆井綜合成本，具有廣闊的應用前景。