臨盤油田大斜度及復雜定向井鉆井液工藝技術

郭愛林 羅石瓊 李鐘 冉進

摘 ?要：針對臨盤油田大斜度及復雜定向井鉆井過程中易發生井下阻卡問題，研發出兩套聚合物防塌潤滑鉆井液，并制定詳細配套工藝技術。該技術已在臨盤油田35口大斜度及復雜定向井現場應用，較好解決了大斜度及復雜定向井易出現的井下托壓、井壁垮塌等技術難題，使得井下阻卡大幅降低，施工的大斜度及復雜定向井井徑較規則，重點封固段平均井徑擴大率≤10%，電測一次成功率達到94.29%，平均機械鉆速達到22.64m/h，取得良好的經濟效益，值得在該油田推廣應用。

關鍵詞：定向井;鉆井液;工藝技術;防塌;潤滑

中圖分類號：TE254 ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）18-0107-03

Abstract： In view of the downhole blocking problem which is easy to occur in the drilling process of high slope and complex directional wells in Linpan Oilfield， two sets of polymer anti-sloughing lubrication drilling fluid are developed， and the detailed matching technology is developed. This technology has been applied in 35 highly inclined and complex directional wells in Linpan Oilfield， which has solved the technical problems such as downhole pressure and wellbore collapse， easily to occur in high inclination and complex directional wells， and greatly reduce the downhole resistance. The construction of high slope and complex directional well diameter is more regular， the average diameter expansion rate of key sealing section is less than 10%， the success rate of electric measurement is 94.29%， the average penetration rate is 22.64m/h， and good economic benefits are obtained. So it is worth popularizing and applying in this oil field.

Keywords： directional well; drilling fluid; technology; anti-sloughing; lubrication

引言

臨盤油田是勝利油田主力油區之一，構造復雜，斷塊破碎，規律性差。隨著勘探開發不斷深入，由于受地質構造條件、地面環境及老區調整井等因素影響，近年來，部署的大斜度及復雜定向井（45°以上大斜度井、長斜井段、大位移井、水平井以及“直-增-穩-降-穩”、“直-增-穩-降-直”S型剖面井等）逐漸增多。此類井在鉆井施工過程中存在較為嚴重的井壁失穩、潤滑防卡、井眼凈化和油氣層保護等技術難題，發生各種井下阻卡（電測遇阻、劃眼、卡鉆、卡電纜或儀器導致的測井事故）概率較高。為解決這一難題，研制出了兩套適用于不同地質錄井要求的大斜度及復雜定向井鉆井液體系，并制定了較為詳細的配套工藝技術，成功在臨盤油田35口大斜度及復雜定向井現場應用，取得了良好的經濟效益和社會效益。

1 室內研究

通過大量文獻[1-6]調研和室內試驗，對主要鉆井液處理劑及其加量進行了優選，研制出兩套適用于大斜度及復雜定向井的聚合物防塌潤滑鉆井液體系，配方如下：

無熒光聚合物防塌潤滑鉆井液體系（配方1）：5%鈉膨潤土+0.3%兩性離子聚合物HRH+2%抗高溫抗鹽防塌降濾失劑KFT+1%防塌降粘降濾失劑DSFJ-2 +1%磺酸鹽共聚物降濾失劑KJ-3 +3%～5%無熒光潤滑劑HCR-108 +2%固體防塌潤滑劑RH-2+2%～3%納米乳液+2%低熒光磺化瀝青粉GL-1+0.5%硅氟高溫降粘劑DXH-2+0.5%NaOH+重晶石粉+其它;

有熒光聚合物防塌潤滑鉆井液體系（配方2）：5%鈉膨潤土+0.3%兩性離子聚合物HRH+2%抗高溫抗鹽防塌降濾失劑KFT+1%防塌降粘降濾失劑DSFJ-2+1%抗鹽抗溫降失水劑DR-10+3%～5%油基潤滑劑HY-1+2%固體防塌潤滑劑RH-2+2%～3%納米乳液+2%低熒光磺化瀝青粉GL-1+0.5%硅氟高溫降粘劑DXH-2+0.5%NaOH+重晶石粉+其它。

分別在室溫下老化24h及在100℃～150℃下滾動、老化16h后，測定了確定的配方1和2的鉆井液性能（見表1），結果表明這兩套配方鉆井液體系均具有良好的流變性、濾失性、造壁性、潤滑性和抗溫性;室內還按行業標準SY/T6540-2002《鉆井液完井液損害油層室內評價方法》測定了其污染巖心的滲透率恢復值，均在90%以上，說明這兩套鉆井液體系油氣層保護效果均較好。

2 現場應用

2.1 現場鉆井液工藝技術

2.1.1 沙河街組井壁穩定技術

（1）保持HRH含量達0.2%，提高鉆井液濾液的抑制性，防止泥頁巖水化分散與膨脹;（2）井深后使用1%KJ-3或DR-10等抗鹽抗溫降濾失劑，進入沙河街組后嚴格控制API濾失量≤4mL（垂深2500m后HTHP濾失量≤15mL），加強固相控制，以形成良好的泥餅，減少引起泥頁巖水化的機會;（3）使用2%納米乳液和瀝青等加強封堵能力，減少鉆井液中濾液侵入地層;（4）根據實際情況，選擇適當鉆井液密度，以提供正壓差，防止井壁的物理坍塌;（5）盡可能減少起下鉆及開泵壓力激動，減小鉆具對井壁擾動或撞擊，采用合理流變參數和排量，避免水力沖蝕井壁。