聚束低自由水鉆井液在南堡1-69井的應用

王國軍 吳光俊 楊峰 關成功

摘要：低自由水鉆井液技術成功地解決了油田井壁穩定瓶頸問題，同時兼顧到不同儲層油層保護效果，滿足了油田高效開發的需要，實現了鉆井過程中復雜巖性地層井壁穩定、強敏感儲層保護的雙重目的，為油田穩產、上產提供了有力的技術支持。因此，遮陽技術已全面推廣應用到中深層探井、評價井及高難度開發井中。基于此，本文以南堡1-69井為例，分析聚束低自由水鉆井液的具體應用。

關鍵詞：聚束低自由水;南堡;應用

1 鉆井液技術難點和重點

以南堡1-69號油井為例，其鉆井液技術難點主要體現如下：

1.1 井壁穩定問題

本井根據鄰井資料東二、東三、沙河街鉆遇大段泥巖，夾雜硬脆性泥巖，容易水化剝落掉片，首先要強化封堵性，加足封堵劑，提高鉆井液的封堵能力，根據井深不斷補入微納米封堵劑和固壁劑;其次強化鉆井液防塌抑制性，保證自由水絡合劑 HXY 和 HXF 足量加入，減少自由水的侵入，加入聚胺等抑制劑，確保強抑制、低失水和形成較好的泥餅，并根據鄰井應用合理的鉆井液密度，保持井壁穩定，以避免水化、掉塊、垮塌等事故。

1.2 防漏問題

-2790m鉆遇斷層，進入相應層位前100米隨鉆加入2%單封，逐漸加入1%～2%超細鈣和2%超低滲處理劑，以求提高井壁的承壓能力，做好防漏堵漏工作，同時工程控制起下鉆速度，下鉆到底緩慢開泵。

1.3 潤滑防卡問題

本井井深5362m，最大井斜角為59.87°，水平位移達3510.78m，三開開鉆就開始降斜，井斜由50°降至33.34°，進去4895m后井斜由33.34降至17.77°，大段降斜段對泥漿潤滑性要求極高，預探井對泥漿熒光有較高要求，根據實際情況固、液潤滑劑結合使用，同時配合使用固壁劑和潤濕反轉劑保證泥漿的潤滑性滿足正常定向鉆進和順利起下鉆等要求。

2 聚束低自由水鉆井液的應用-以南堡油田為例

2.1 鉆井液配方

3～5%膨潤土+1.2～1.5%自由水絡合劑 HXY/HMP+1～1.2%輔助絡合劑 HXF/HOA+2～3%降失水劑HFL-2+2～3%封堵劑 HBJ+2～3%液體潤滑劑（MEG/高效潤滑劑）+1～2%固體潤滑劑（MEG）+1.5～2%微納米封堵劑+2～3%固壁劑+1～1.5%聚胺抑制劑 HPA+1～1.5%潤濕反轉劑HWR+1～1.5%減阻劑 HJZ-2+1.5～2%防水鎖劑+燒堿+純堿+加重至1.30g/cm3;

2.2 鉆井液性能的維護與處理

坂含和固相控制：定期監測坂含，維持坂含在50-80g/l左右，坂含過低和過高都容易帶來流變性調控難度增大的問題;鉆進中使用好四級固控設備，清除泥漿中的有害固相，維持較低的固相含量。

井眼清潔措施：為保障井眼的清潔，確保鉆井液具有良好的懸浮和攜巖性能，應維持鉆井液良好的流變性參數，YP>8Pa，Φ6：4-8，Φ3：3-6 ，動塑比YP/PV>0.3，流變性調節用HVIS調節;在保障井壁穩定的前提下，盡量增大排量，加強井眼清潔。

井壁失穩的鉆井液措施：

（1）維持合適密度：泥巖地層隨鉆井液浸泡時間延長坍塌壓力會下降，根據鉆井時間即地層浸泡時間，適當增加鉆井液密度建立力學平衡增強井壁穩定;

（2）保持足夠抑制性和封堵性：

因泥巖失穩是復雜發生的主要原因，在維持足夠的聚胺加量情況下，保持足夠封堵劑HBJ、HWR加量，增強封堵減少濾液侵入，維持井壁穩定;

（3）控制低的失水和維持良好泥餅質量：盡量降低鉆井液的失水量，維持良好的泥餅質量，用HBJ和HFL-2來控制失水，API濾失量<4ml，HTHP濾失量≤12ml;維持良好的泥餅質量。

摩阻扭矩現場調控具體措施：

當裸眼段增長，摩阻扭矩明顯增加定向困難時，增加潤滑劑HLB的加量，及時添加1～2%的固體極壓潤滑劑降摩減阻。

2.3 鉆井液常規性能

NP1-69井三開井段聚束鉆井液常規性能見表一。由表1可知，聚束鉆井液性能穩定。

3.認識和建議

1、聚束鉆井液在冀東油田NP1-69井的應用創造了冀東油田最大水平位移預探井和固井水泥一次性封固段最長兩項記錄;聚束鉆井液維護簡單，性能穩定，優質的泥漿性能能夠很好的滿足鉆井工程的需要。

2、聚束鉆井液體系具有獨特的強抑制性能很好的抑制了東營組、沙河街等地層的水敏性泥巖的水化分散;并通過維持體系中HWR的含量在2%以上，并加入HPA保證體系的強的抑制性和鉆屑完整，有效的控制泥漿中的有害固相的含量小于4%。

3、聚束鉆井液體系具有相對好的護壁性，各種處理劑濃度和比例搭配得當，鉆遇大段泥巖沒有發生井漏、垮塌和誘發井下復雜。

4、本井為預探井，加之井斜水平位移大，井比較深起下鉆一趟時間較長，測井項目較多，鉆完井周期較長，維護過程加強封堵同時一定要控制好鉆井液濾失量特別是HTHP，避免由于長時間侵泡導致井壁失穩。

參考文獻：

[1]蔡斌，張海山，李艷飛，袁則名，王喜杰，和鵬飛.改進型低自由水鉆井液體系在東海地區的研究與應用[J].石油化工應用，2019，38（01）：62-66.