聚束低自由水钻井液在南堡1-69井的应用

王国军 吴光俊 杨峰 关成功

摘要：低自由水钻井液技术成功地解决了油田井壁稳定瓶颈问题，同时兼顾到不同储层油层保护效果，满足了油田高效开发的需要，实现了钻井过程中复杂岩性地层井壁稳定、强敏感储层保护的双重目的，为油田稳产、上产提供了有力的技术支持。因此，遮阳技术已全面推广应用到中深层探井、评价井及高难度开发井中。基于此，本文以南堡1-69井为例，分析聚束低自由水钻井液的具体应用。

关键词：聚束低自由水;南堡;应用

1 钻井液技术难点和重点

以南堡1-69号油井为例，其钻井液技术难点主要体现如下：

1.1 井壁稳定问题

本井根据邻井资料东二、东三、沙河街钻遇大段泥岩，夹杂硬脆性泥岩，容易水化剥落掉片，首先要强化封堵性，加足封堵剂，提高钻井液的封堵能力，根据井深不断补入微纳米封堵剂和固壁剂;其次强化钻井液防塌抑制性，保证自由水络合剂 HXY 和 HXF 足量加入，减少自由水的侵入，加入聚胺等抑制剂，确保强抑制、低失水和形成较好的泥饼，并根据邻井应用合理的钻井液密度，保持井壁稳定，以避免水化、掉块、垮塌等事故。

1.2 防漏问题

-2790m钻遇断层，进入相应层位前100米随钻加入2%单封，逐渐加入1%～2%超细钙和2%超低渗处理剂，以求提高井壁的承压能力，做好防漏堵漏工作，同时工程控制起下钻速度，下钻到底缓慢开泵。

1.3 润滑防卡问题

本井井深5362m，最大井斜角为59.87°，水平位移达3510.78m，三开开钻就开始降斜，井斜由50°降至33.34°，进去4895m后井斜由33.34降至17.77°，大段降斜段对泥浆润滑性要求极高，预探井对泥浆荧光有较高要求，根据实际情况固、液润滑剂结合使用，同时配合使用固壁剂和润湿反转剂保证泥浆的润滑性满足正常定向钻进和顺利起下钻等要求。

2 聚束低自由水钻井液的应用-以南堡油田为例

2.1 钻井液配方

3～5%膨润土+1.2～1.5%自由水络合剂 HXY/HMP+1～1.2%辅助络合剂 HXF/HOA+2～3%降失水剂HFL-2+2～3%封堵剂 HBJ+2～3%液体润滑剂（MEG/高效润滑剂）+1～2%固体润滑剂（MEG）+1.5～2%微纳米封堵剂+2～3%固壁剂+1～1.5%聚胺抑制剂 HPA+1～1.5%润湿反转剂HWR+1～1.5%减阻剂 HJZ-2+1.5～2%防水锁剂+烧碱+纯碱+加重至1.30g/cm3;

2.2 钻井液性能的维护与处理

坂含和固相控制：定期监测坂含，维持坂含在50-80g/l左右，坂含过低和过高都容易带来流变性调控难度增大的问题;钻进中使用好四级固控设备，清除泥浆中的有害固相，维持较低的固相含量。

井眼清洁措施：为保障井眼的清洁，确保钻井液具有良好的悬浮和携岩性能，应维持钻井液良好的流变性参数，YP>8Pa，Φ6：4-8，Φ3：3-6 ，动塑比YP/PV>0.3，流变性调节用HVIS调节;在保障井壁稳定的前提下，尽量增大排量，加强井眼清洁。

井壁失稳的钻井液措施：

（1）维持合适密度：泥岩地层随钻井液浸泡时间延长坍塌压力会下降，根据钻井时间即地层浸泡时间，适当增加钻井液密度建立力学平衡增强井壁稳定;

（2）保持足够抑制性和封堵性：

因泥岩失稳是复杂发生的主要原因，在维持足够的聚胺加量情况下，保持足够封堵剂HBJ、HWR加量，增强封堵减少滤液侵入，维持井壁稳定;

（3）控制低的失水和维持良好泥饼质量：尽量降低钻井液的失水量，维持良好的泥饼质量，用HBJ和HFL-2来控制失水，API滤失量<4ml，HTHP滤失量≤12ml;维持良好的泥饼质量。

摩阻扭矩现场调控具體措施：

当裸眼段增长，摩阻扭矩明显增加定向困难时，增加润滑剂HLB的加量，及时添加1～2%的固体极压润滑剂降摩减阻。

2.3 钻井液常规性能

NP1-69井三开井段聚束钻井液常规性能见表一。由表1可知，聚束钻井液性能稳定。

3.认识和建议

1、聚束钻井液在冀东油田NP1-69井的应用创造了冀东油田最大水平位移预探井和固井水泥一次性封固段最长两项记录;聚束钻井液维护简单，性能稳定，优质的泥浆性能能够很好的满足钻井工程的需要。

2、聚束钻井液体系具有独特的强抑制性能很好的抑制了东营组、沙河街等地层的水敏性泥岩的水化分散;并通过维持体系中HWR的含量在2%以上，并加入HPA保证体系的强的抑制性和钻屑完整，有效的控制泥浆中的有害固相的含量小于4%。

3、聚束钻井液体系具有相对好的护壁性，各种处理剂浓度和比例搭配得当，钻遇大段泥岩没有发生井漏、垮塌和诱发井下复杂。

4、本井为预探井，加之井斜水平位移大，井比较深起下钻一趟时间较长，测井项目较多，钻完井周期较长，维护过程加强封堵同时一定要控制好钻井液滤失量特别是HTHP，避免由于长时间侵泡导致井壁失稳。

参考文献：

[1]蔡斌，张海山，李艳飞，袁则名，王喜杰，和鹏飞.改进型低自由水钻井液体系在东海地区的研究与应用[J].石油化工应用，2019，38（01）：62-66.