伊拉克AHDEB油田钻井液完井液技术研究与应用

汪世国，盖军慧，汪绪刚，王治中，李应光，李 竞

（1.中国石油天然气勘探开发公司绿洲石油有限责任公司，北京100724；2.中国石油天然气集团公司西部钻探工程有限责任公司，新疆 乌鲁木齐830000）

伊拉克AHDEB油田是中国石油天然气勘探开发公司绿洲石油有限责任公司与伊拉克石油公司合作的一个整装油田开发项目。油田开发初期采用两性离子聚合物钻井液体系［1］，直井完钻井深3255m，钻井周期64.83d；水平井平均完钻井深3652.5m，平均钻井周期106.8d，钻井过程中复杂情况与事故频发，钻井周期长、成本高。后选用聚磺混油钻井液体系［2］，全部采用国产钻井液材料，较好地解决了钻井液性能稳定与井眼稳定问题，大幅提高了钻井速度、降低了钻井成本，受到伊拉克石油公司的高度认可，同时对中石油海外钻井项目具有重要的借鉴意义。

1 AHDEB油田基本情况

AHDEB油田上部地层有高压盐水层，下部地层有裂缝和溶洞，并存在大段泥页岩，因此钻井过程中易发生井壁坍塌和漏失等复杂情况，严重影响钻井工程的施工速度。地质分层与岩性情况见表1。

2 钻井液的室内研究及性能评价

聚磺钻井液具有抗温抗盐的特点，混油以后，会增强润滑性及防塌效果，在盐水层保持稳定的流变性，在泥岩段可以较好地保持井壁稳定。

2.1 各井段的钻井液配方

表1 AHDEB油田地质分层与岩性Tab.1 Geological stratification and lithology of AHDEB Oilfield

一开：70%预水化膨润土浆（清水＋5%膨润土粉＋0.3%Na2CO3，预水化24h）＋30%完钻井浆＋0.8%～1%SP－8＋0.8%～1%PLUS－L。

二开（1000m前）：一开井浆净化稀释至膨润土含量25g·L－1＋0.8%～1%SP－8＋1%～1.5%PLUSL。

二开（1000m后）：井浆＋0.8%～1%SP－8＋1%～1.2%PLUS－L＋2%SPNH＋2%SMP－1干粉＋2%F－SOLTEX＋0.5%NaOH＋5%～7%原油＋0.2%～0.3%乳化剂＋重晶石粉提密度。

三开与四开：二开或三开井浆＋0.8%～1%SP－8＋0.8%～1%PLUS－L＋2%SPNH＋2%SMP－1干粉＋3%F－SOLTEX＋0.5%NaOH＋8%～10%原油＋0.2%～0.3%乳化剂＋2%～3%RH－2＋重晶石粉提密度。

油层段：井浆＋3%理想填充剂＋1%JYW－1＋1.5%CMJ－2，保持F－SOLTEX为4%。

2.2 常规性能测试

测试性能的配方为：清水＋5%膨润土粉＋0.2%Na2CO3＋0.8%SP－8＋0.8%PLUS－L＋2%SPNH＋2%SMP－1干粉＋2%F－SOLTEX＋0.4%NaOH＋2%RH－2＋3%CaCO3＋8%原油＋0.2%乳化剂＋重晶石粉。测试结果见表2。

表2 钻井液常规性能评价Tab.2 Conventional performance evaluation of drilling fluid

由表2可看出，体系具有良好的流变性和热稳定性。

2.3 抑制性评价

抑制性评价分别采用线性膨胀性实验、抗膨润土与岩屑粉污染实验、抗盐与抗钙侵污实验及滚动回收率实验进行，结果见表3～表6。

表3 线性膨胀性实验结果（8h）Tab.3 Results of linear expansion experiment（8h）

表4 抗膨润土与岩屑粉污染实验结果Tab.4 Results of resistance to bentonite and rock pollution experiment

表5 抗盐与抗钙侵污实验结果Tab.5 Results of resistance to salt and resistance to calcium influx experiment

表6 滚动回收率实验结果（100℃／16h）Tab.6 Results of rolling recovery experiment（100℃／16h）

抗盐与抗钙侵污实验的目的是为了了解钻井液体系在盐水层钻井过程中盐水侵污对钻井液性能的影响。由表5可知，该体系抗钙（CaCl2）5g·L－1以上、抗盐（NaCl）100g·L－1，具有良好的抗钙与抗盐侵污能力。

2.4 岩心渗透率恢复值实验（表7）

室内研究结果表明：钻井液具有较强的抑制性、良好的流变性、较好的抗盐与抗钙侵污能力，储层保护效果良好。

表7 岩心渗透率恢复值实验结果Tab.7 Results of core permeability recovery value experiment

3 现场应用

3.1 现场钻井液的性能（表8）

表8 AHDEB油田水平井分段钻井液主要性能Tab.8 The main performances of drilling fluid in AHDEB Oilfield horizontal well

由表8可知，钻井液滤失量、流变性与触变性非常稳定，体系中大量Ca2＋及Cl－的存在亦有利于井壁稳定。

3.2 各井段井径及阻卡时间统计（表9）

表9 钻井密度、阻卡时间及井径情况统计Tab.9 Statistics of drilling density，resistance card time and caliper

由表9可知，使用聚磺混油钻井液体系以后，较好地解决了水敏性泥岩水化膨胀、缩径问题，解决了盐膏层与泥页岩地层的坍塌问题。

3.3 钻井时效统计

表10是对历年所钻井的机械钻速和材料成本进行的统计，钻速提高倍数是以2009年的平均钻速作为比较基础的。

由表10可知，2012年，AHDEB油田水平井钻井速度较2009年提高2.21倍、直井提高2.52倍、定向井提高2.47倍；钻井液材料费用同比，水平井降低了53.09%、直井降低了60.96%、定向井降低了62.06%。

3.4 废弃钻井液的无害化处理

对钻井现场废渣（钻屑）与废液进行工厂化集中处理。采用物理和化学相结合的方法，首先采用复合高效絮凝剂、助凝剂破坏其胶凝状态，再采用真空吸附的方法将水体从废液中脱离出来，使废液中有害物的去除率达99%以上。然后采用精密过滤、超滤、反渗透相结合的工艺除去水中的有害成分。对于含油废液，应用高效原油分离剂将含油废液中的油相分离出99.999%，废液再经陶瓷微孔过滤、超滤、反渗透等工艺处理，排放水达到国家一级污水综合排放标准，固相达到国家农用污泥控制标准。

表10 AHDEB油田完钻井钻井速度与钻井液材料费用统计Tab.10 Statistics of drilling speed and the cost of drilling fluid material for AHDEB Oilfield

4 结论

（1）聚磺混油钻井液体系具有较强的抑制粘土水化分散能力，能有效抑制地层粘土的水化，保持井眼的规则和井壁的稳定。

（2）聚磺混油钻井液体系具有良好的抗盐、抗钙与抗温能力，钻井液性能稳定。同时也拓宽了安全密度窗口，减小了钻井与完井施工中的井漏几率。

（3）大幅提高了钻井时效，2012年AHDEB油田钻井速度较2009年同比，水平井提高2.21倍、直井提高2.52倍、定向井提高2.47倍。

（4）聚磺混油钻井液体系具有良好的储层保护效果，油井经连续油管酸化作业后，单井产能普遍高于预期，同时也便于废弃钻井液的无害化处理。

［1］刘平德，牛亚斌，张梅.两性离子聚合物钻井液体系PL的研制［J］.天然气工业，2005，25（3）：71－73.

［2］石秉忠，金军斌.复合金属离子聚磺混油钻井液体系的研究与应用［J］.石油钻探技术，2000，28（5）：35－36.