ADM9-4H井无固相聚合物钻井液技术

张庆港

（大庆石油管理局钻探集团钻井研究院，黑龙江大庆163413）

1 地质工程概况

本井四开主要在Mishrif地层钻进，所钻遇的岩性主要为浅棕色的生物碎屑灰岩。岩屑主要呈次棱角状，微硬，含细晶质，无明显虫洞，储层有效孔隙度较好，含油饱和度较高。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。

本井四开水平段为小井眼，采用152.4mm钻头自3124m钻进至井深4224m完钻，采用裸眼完井方式完井。工程参数：四开钻压4～6t，转速40r/min+螺杆，排量14～16L/s，泵压13～19MPa。在四开钻进过程中，严格执行钻完一根立柱划眼2遍，以及每钻进200～300m短起下一次的工程措施，促进岩屑上返，及时修整井壁，破坏岩屑床的形成。

2 施工难点

要保证钻井液有良好的润滑性，防止定向钻进时出现托压现象，降低起下钻摩阻。同时在水平段钻进时，还要保证钻井液有良好井眼净化能力，防止岩屑堆积，形成岩屑床。

3 无固相聚合物钻井液体系简介

造成储层损害的形式多样，机理复杂，比如在压差作用下钻井液的滤液和固相侵入储层就是造成储层损害的原因之一。无固相聚合物钻井液体系为公认的有利于储层保护的钻井液体系，该体系具有低固相含量、低矿化度、低密度、与储层流体配伍性良好等特点。通过实施近平衡钻井，采用无固相聚合物钻井液体系，可以加强对储层的保护作用

和以往本区块使用的聚磺钻井液体系相比，无固相聚合物钻井液体系里不含有配浆的土粉，不使用磺化处理剂材料，增加使用小分子或中分子的处理剂。通过使用增粘剂或流型调节剂来调整钻井液体系的流变性，使钻井液体系具有良好地悬浮能力和携岩能力，保证井眼的清洁，避免形成岩屑床。通过使用防塌降滤失剂：聚阴离子纤维素PAC-LV（白色粉末）、聚合铝防塌降滤失剂KFT（黑褐色粉末）、聚合物降滤失剂SP-8（白色粉末）等降低钻井液的滤失量。同时辅以原油，保证钻井液的润滑性。无固相聚合物钻井液体系由于不使用膨润土，配浆时钻井液的滤失控制存在一定的难度，因此选用中小分子的聚合物降滤失剂来降低钻井液体系的滤失量，也就是减少滤液侵入储层深部，减少了对储层的伤害。采用超细碳酸钙进行加重；在后期进行酸化压裂时将超细碳酸钙溶解，打开通道实现解堵。

4 四开无固相聚合物钻井液技术措施

4.1 四开钻井液施工（3124～4224m）

在三开完钻后，除了预留足够三开完井期间使用胶液外，排掉胶液罐中多余的胶液，并对腾空的钻井液罐进行清理，四开现场开钻配方为：

198m3H2O+0.15%NaOH+0.1%PLUS-L+0.7%SP-8+0.5%PAC-LV+6.0%JS-Ⅱ（KFT），地面循环均匀，使各种处理剂充分水化溶解，使其性能达到设计要求；下钻到底后，用新配的钻井液将套管内的老浆替出排放掉，在钻水泥塞的过程中加入原油10m3，提高钻井液润滑性，用碳酸钙提高钻井液比重。保证钻井液含油量不低于8%，同时在定向钻进过程中加入RH-3、RH-2提高钻井液的润滑性，保证定向钻进的顺利进行，并且通过定期短起下钻，修整井壁，解决托压问题。

在四开钻进期间，配制PLUS-L、JS-II混合胶液（胶液浓度根据现场钻井液性能做相应调整），在钻进过程中补充钻井液量，调节钻井液性能。缓慢溜入PLUS-L提高钻井液抑制性。在定向困难时加入RH-3提高钻井液润滑性，本井虽然定向轨迹频繁调整，但并未出现拖压严重的现象，保证了水平段施工的顺利进行

4.2 注意事项及返砂情况

由于聚合物体系钻井液虽然具有一定的剪切稀释性，但是新配制出来的钻井液在第一次循环的时候可能存在跑钻井液情况。为防止跑钻井液，前期可以使用粗目数筛布。先使用了120目和165目筛布，待完全剪切好后，再逐渐提高筛布目数。

整个四开钻进过程中岩屑返出正常，且岩屑颗粒均匀，成型度好。为了能够对比钻进期间该钻井液体系的携屑能力，通过不同井深时振动筛面返砂情况，以及录井捞取的各段井眼的岩样进行对比判断，发现在3500m和4000m振动筛面的返砂情况基本一致，这说明了该钻井液体系的携屑能力良好，可以及时将钻头新钻的岩屑带出井眼，保证了岩屑不被多次研磨。这既可以减小钻井液有害固相的增加，又可以防止岩屑不及时返出，造成井眼摩擦阻力增加，导致钻进时定向困难。四开钻井液性能见表1。

表1 ADM9-4H井四开钻井液性能

5 施工效果

钻进过程和完井资料各项数据显示，该钻井液性能稳定，携岩和洗井能力强，能够保证井眼清洁。抑制性强，井壁稳定。润滑性好，四开摩阻系数均在0.0524以下。全井起下钻和下套管顺利，电测一次成功，钻井周期大大缩短。

与邻井相比，本井的工程指标得到大幅提高和改善，水平段平均机械钻速为6.7min/m，较邻井有了较大提高。完井电测显示井径较为规则，没有明显的“大肚子”及“糖葫芦”井段，四开平均井径扩大率为4.1%。四开井径见图1。

图1 ADM9-4H井三、四开井径图

可见四开使用无固相聚合物钻井液体系的井径要比三开使用磺化聚合物钻井液体系的井径要规则得多。

6 结论与建议

（1）无固相聚合物效果良好。从上述报告情况来看，钻井液性能稳定，润滑性好，能够满足钻井施工要求。

（2）无固相聚合物体系携岩性强于磺化聚合物钻井液体系，岩屑成型度好。

（3）使用无固相聚合物体系钻井液，对于地质录井捞取砂样清洗工作比较容易，砂样更利于地质岩性辨析以及地层判断。

（4）使用无固相聚合物钻井液体系对钻井周期基本无影响。

（5）对于国内外其他类似的井，本井钻井液工作的一些做法和经验具有借鉴和参考意义。