浅谈钻井液包被抑制剂（PLUS-L）在伊拉克AHDEB项目中的应用

王 珩

（大庆油田钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413）

1 地质工程概况

Upper Fars层约1100m，之前以泥岩为主，中上部夹薄层细砂岩，下部夹薄层石膏与泥质灰岩；1100～1600m，上部为泥岩与石膏、硬石膏呈不等厚互层，中部为灰质泥岩夹石膏与硬石膏，1300m以后以石膏、硬石膏为主，夹薄层灰质泥岩与灰岩；1550m以后（UP.Kirkuk组上部）为白云岩与灰质泥岩呈不等厚互层，1750～2050m以燧石结核为主，夹灰质泥岩。本区块地层地温梯度和压力系数正常，地层倾角较小，除泥岩易水化缩径外，地层较稳定。

2AD2-13-4H(AD-119)与AD2-15-3H（AD-130）基本数据

（1）井 号 ：AD2-13-4H(AD-119)，完 钻 井 深3610.00m；

甲方：AL-WAHA；

井型：水平井；

乙方：大庆钻井院和大庆DQ009钻井队；

钻井总时间(H:m M/D/Y)：从4:00 25/2/2012到18:00 4/4/2012；

钻井总时间:39.58d（其中等柴油10.40d）。

（2）井号：AD2-13-4H(AD-119)，完钻井 深3582.00m；

甲方：AL-WAHA；

井型：水平井；

乙方：大庆钻井院和大庆DQ009钻井队；

钻井总时间(H:m M/D/Y)：从14:30 24/4/2012到8:00 16/6/2012；

钻井周期:52.73d。

从2口井的基本数据可以看出，在同一钻井队，同一施工单位，几乎相同的地质结构、井身结构的前提下，从纯钻井时间来看，AD2-13-4H(AD-119)井的29.18d要比AD2-15-3H（AD-130）井的35.73d快很多，那么我们就来分析下，此2口井到底在应用的过程中存在哪些差别。

3AD2-13-4H(AD-119)与AD2-15-3H（AD-130）的开钻泥浆对比

3.1 AD2-13-4H(AD-119)二开钻井液施工（310～2065m）

开钻泥浆配方：二开开钻泥浆=50m3一开老浆+20m34%聚合物降滤失剂胶液+40m320%磺化胶液+10m30.25%PLUS胶液。

开钻前泥浆性能：密度1.10g/cm3，粘度50s，失水=3.2，pH=10；固∶油∶水=5∶3∶92；含砂=0.3%；MBT=24.3g/L；六速：52/30,24/15,2/1；Gel1.5/5，PV=22，YP=4；氯离子2758，钙离子641。

3.2 AD2-15-3H(AD-130)二开钻井液施工（310～2058m）

开钻泥浆配方：二开开钻泥浆=经处理的60m3一开老浆+48m3别队转来老浆。

开钻前泥浆性能：密度1.10g/cm3，粘度45s，六速：45/27,19/11,2/1，PV=18，YP=4.5；初/终切：1.5/3；失水=3.6，pH=9；含砂=0.4%；MBT=35mg/L，氯离子=17320mg/L，钙离子=2570mg/L。

从开钻前配浆环节我们可以清楚地看出，AD2-13-4H(AD-119)井是一开的老浆加上其他队伍转来的老浆混合均匀后组成的开钻前泥浆，而AD2-15-3H(AD-130)井是在一开老浆的基础上，混入了些许的聚合物降失水剂胶液和包被抑制剂（PLUS-L）胶液，充分混合后成为了开钻前的泥浆。二者的区别可以在泥浆性能上一目了然，从MBT可以看出来，老浆的坂土含量较高，而新浆的坂土含量较低；老浆的矿化度较高，而新浆的矿化度较低。在钻遇大段泥岩段的时候，我们需要控制的就是坂土含量，一方面我们需要加入大量的包被抑制剂来抑制泥土的水化与分散，另一方面我们需要加入大量的磺化材料来提高泥浆的抗污染能力，尽可能地控制泥浆组分中的氯离子和钙离子含量，这样才能将钻井液的性能控制在正常范围下，才能更好地保证钻进的需求，前后2口井在二开的钻进过程中，钻进时间相差1.8d，从中我们可以看出一些端倪。

4AD2-13-4H(AD-119)与AD2-15-3H（AD-130）在二开期间的材料消耗对比

表1 AD2-13-4H(AD-119)二开主要材料消耗

从表1、表2可以看出，AD2-13-4H井在包被抑制剂PLUS-L的使用上，要比AD2-15-3H多出2.75t，正是这2.75t的PLUS-L，使得钻井液的包被抑制性得到充分的加强。

5 包被抑制剂的加量原理

表2 AD2-15-3H(AD-130)二开主要材料消耗

Upper Fars层位岩性属于水敏性泥岩，易水化膨胀、缩径，我们在施工的过程中一般都是按照大概200kg/30m的加量，速度缓慢地加入包被抑制剂（PLUS-L），而有些时候，我们会根据现场的实际泥浆性能，对加入包被抑制剂的量进行相应的调整，在泥浆粘度过高或者泥浆流变性变差的情况下，我们会酌情减少包被抑制剂的加量，来确保泥浆的稳定性。那么到底是什么影响着我们加入包被抑制剂的数量呢？答案就是泥浆中的坂土含量！

在大段泥岩段中钻进，泥岩的水化分散对钻井液性能的影响是不言而喻的，在钻进的初期如果包被抑制剂的含量不足的话，泥浆的抑制性不足，就会导致部分泥岩水化分散，致使泥浆的坂土含量升高，而坂土含量的升高伴随着的就是泥浆的流动性变差，泥浆的表观粘度升高，最终的结果就是，我们发现包被剂的加量会越来越少，因为泥浆的性能已经不允许我们加入正常含量的包被抑制剂了，所以我们在现场施工的时候，会发现一旦泥岩中的粘土水化分散了，我们的包被抑制剂材料就会越加越少，而泥浆的抑制性就会越来越差，致使泥岩段的缩径情况越来越多，得不到应有的控制，最终导致的就是我们需要耗费好多的时间来起下钻修复井壁，从而无形中增加了钻井时间。

从表3、表4中2口井泥浆性能对比可以一目了然，AD2-13-4H(AD-119)井在钻进的过程中，泥浆性能稳定，漏斗粘度、塑性粘度、动切力等性能增长幅度较小，尤其是坂土含量始终控制在26mg/L以下，泥浆中无用固相控制较好，粘土分散效果较小，没有影响到泥浆的主要性能指标，更主要的一点是，泥浆性能波动不大，包被抑制剂的加量反而没有受到影响，形成了良性的循环；反观AD2-15-3H(AD-130)井在钻进的过程中，泥浆性能明显逐渐变差，在漏斗粘度、塑性粘度、动切力等性能上都有控制不住的迹象，坂土含量更是一直高于30mg/L，说明泥浆没有能够抑制住劣质粘土的分散，导致泥浆性能在各个方面都有比较明显地变差，而且在施工的过程中，包被抑制剂是处于加不进去的状态，泥浆失去了良好的包被抑制性，形成了一个恶性循环。

对比2口井的施工效果，前一口井在起钻的效果上来看，要比后一口井好很多，具体体现在起钻时的超拉点较少，超拉的吨位较少，下钻到底开泵循环后，返出的岩屑较成型，虚泥饼较小，循环时间较短就可以恢复钻进，这说明在大段泥岩段中钻进的时候，钻井液的包被抑制剂（PLUS-L）很好的包被住了岩屑、抑制住了泥岩的水化分散，控制了泥岩普遍存在的缩径问题。而后一口井就是前期的包被抑制剂加量不足，导致后期的时候，包被剂加不进去，起钻的时候超拉问题严重，井眼有明显缩径现象，下钻到底开泵后，井口返出大量泥团，岩屑的成型度较差，需要较长的循环时间才可以恢复钻进。

表3 AD2-13-4H(AD-119)井二开泥浆性能

表4 AD2-15-3H(AD-130)二开泥浆性能

6 结论

在艾哈代布钻井施工的过程中，前期最大的难点就是大段泥岩段的起钻超拉划眼，90%的井在二开钻进施工时都存在超拉划眼的现象，为了解决这个技术难点，现场的泥浆专家以及各泥浆工程师都各抒己见，积极分析解决，每个人都总结出一套自己在实际施工中得到的好办法，但是不管什么办法，在钻遇大段泥岩段时，充分保证泥浆的包被抑制性是重中之重，凡是超拉划眼较轻的井，包被抑制剂的加量都是较多的；凡是超拉划眼严重的井，都是包被抑制剂加量不足的井。因此不管是哪种包被抑制剂，只要加量充足，就能抑制住泥岩的水化分散，就能抑制住泥岩的造浆，就能减轻缩径的现象，因此，维护钻井液性能的同时，如何更多地加入包被抑制剂成为了衡量每个泥浆工程师水平的标尺。

影响泥浆中加入包被抑制剂的因素有以下几点：

（1）泥浆性能中的坂土含量不能太高；

（2）泥浆性能中的固相含量（尤其是有害固相）不能太高；

（3）泥浆性能中的钾离子、钙离子、镁离子、氯离子等不能太高；

（4）泥浆性能中的动塑比不能太高。