超双疏钻井液在大港油田六间房区块房29-2-1L井应用

罗硕 刘连生

【摘 要】近年来，大港油区六间房区块钻井数量日渐增多，该区块地质条件复杂，受地面条件限制，井身结构复杂且多为大斜度井和水平井。六间房区块目前均采用硅基防塌钻井液和钾盐聚合物钻井，该两种体系均存在钻井液携砂困难的问题，容易出现机械钻速慢、钻井周期长、钻井成本高、钻井液维护困难、钻井事故复杂频发、固井质量差等问题。本井三开井段引入新型钻井液体系双疏高效能钻井液三开钻进，以解决大港油田六间房区块大位移井中存在的工程问题。

【Abstract】In recent years， the number of wells drilled in the Liujianfang block of Dagang Oilfield has been increasing. The geological conditions of this block are complicated. Due to the limitation of the ground conditions， the well body structure is complex and most of the wells are highly deviated and horizontal. The Liujianfang block is currently drilling with silicon-based anti-collapse drilling fluid and potassium salt polymer. Both systems have problems with  in carrying sand with drilling fluid， resulting in slow mechanical drilling speed， long drilling cycles， high drilling costs， and drilling fluid maintenance difficulties， complex and frequent drilling accidents， poor cementing quality， etc. new drilling fluid system with double-sparse high-efficiency drilling fluid was introduced into the three-opening section of the well to solve the engineering problems existing in the large-reach wells in the Liujianfang block of Dagang Oilfield.

【關键词】双疏钻井液;润滑;井壁稳定;改善固井质量

【Keywords】double-sparse drilling fluid; lubrication; well wall stability; improve cementing quality

【中图分类号】TE2                                            【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069 （2020） 01-0179-02

1 引言

双疏即疏水又疏油的现象，又称为“气湿性”。超双疏即水和油相接触角都大于150°。超双疏钻井液通过抑制岩石的水化膨胀来保持井壁稳定，该体系通过在油层中形成毛细管阻力来达到保护油气层的效果，超双疏钻井液形成的泥饼可以达到光滑膜级别的效果，同时有效改善泥饼质量并实现钻井液的润滑防卡，该体系对岩屑分散效果强，因为钻头及稳定器在井下难以泥包，所以提高钻头的切削作用以达到提速的效果。其清洁井底/携砂的效果好，对钻井液的清洁达到了良好的效果。超双疏钻井液具有“减阻、保护油气层、稳定井壁、提速”四位一体的特点，以超双疏剂为核心，结合钻遇的地层特点，配套仿生处理剂等，实现了从“提高钻井液性能”转变为“同时改善钻井液所接触的固体表面性质”，进而从“高性能”转化为“高效能”，有效解决致密等油气井钻探中的技术瓶颈，达到“安全、高效、经济、环保”的钻探目标[1]。

2 房29-2-1L井地质特点和施工难点

该井位于北大港构造带港西断层下降盘斜坡部位，紧邻歧北生油凹陷，油气可以沿沙一下不整合面、断裂向房5井区断鼻运移聚集成藏。房5井区块板4油组为灰云坪和云灰湾相带，受特殊沉积环境的影响，以特殊岩性为主，主要发育白云质灰岩，微晶结构。邻井在板4油组发育白云质灰岩8.3m，有效孔隙度平均2%，渗透率平均0.045×10-3μm2;房29井区在2554.00～2601.84m白云质灰岩7.5m，有效孔隙度平均10.43%，渗透率平均0.0533×10-3μm2。该区为中-低孔低渗型储层。施工难点：①2615～3673m，井斜76～80°，大井斜稳斜段长地层容易垮塌;②需要多次定向调整井眼轨迹找目的层，定向调整轨迹困难;③白云质灰岩，承压能力弱容易发生漏失及引发次生事故复杂。

3 房29-2-1L井三开井段超双疏钻井液施工技术措施

3.1 钻井液配方

2%～3%坂土浆+0.2%～0.3%NaOH+1.8%～2.5%钻井液用降滤失剂 AMPS、DMC共聚物 TCJ-2 +2%～4%水基钻井液用增效剂、聚氨酯衍生物SH-W +2%～4%钻井液用封堵剂、NVP DMAM共聚物 XZ-CMJ +2%～4%钻井液用封堵防塌剂、改性天然树脂 TFD-2+2%～3%钻井液用封堵剂、 植物蛋白衍生物TC-VIS +1.2%～3.1%钻井液用包被抑制剂、多元共聚物C-DBY +2%～4%润滑剂+28%复合盐。

3.2 钻进中钻井液性能维护

二开固完井后，将循环罐内老浆全部排放或回收，清理循环罐中泥沙。用清水替出井筒内的老浆，然后地面加水至循环罐容积的50%左右，使用混合漏斗加入氯化钾和氯化钠，控制含盐量达到28%。依次加入钻井液用降滤失剂 AMPS、DMC共聚物 TCJ-2、水基钻井液用增效剂 聚氨酯衍生物SH-W、钻井液用封堵剂  NVP DMAM共聚物 XZ-CMJ、钻井液用封堵防塌剂 改性天然树脂 TFD-2、钻井液用封堵剂  植物蛋白衍生物TC-VIS、钻井液用包被抑制剂 多元共聚物C-DBY。再根据粘切高低，加入提切剂BZ-HXC-1，粘度控制在45～60s，API滤失量<3.0ml，HTHP滤失量控制在10mL以下，MBT25-30g/L。循环加重至密度1.38g/cm3再钻进。

钻进期间及时监测复合盐的含量，确保含盐量在28%，并及时补充包被剂和抑制剂，维持钻井液体系的抑制性，确保化学抑制能力。使用钻井液用降滤失剂 AMPS、DMC共聚物 TCJ-2等控制滤失量，API滤失量<3.0mL。沙一段控制动切力在8～16Pa。在此基础上，配合使用钻井液用封堵剂  NVP DMAM共聚物 XZ-CMJ、钻井液用封堵防塌剂 改性天然树脂 TFD-2、钻井液用封堵剂等封堵材料，提高物理封堵能力，保证井下安全。

密度控制：三开水平段施工，按设计要求密度应控制在1.38～1.45g/cm3，做好密度物理支撐，若振动筛上出现掉块，密度不能满足要求时，及时与甲方协商调整钻井液密度，保证井下安全。

摩阻控制、润滑防卡：摩阻从大分子加量、改善泥饼质量、加强润滑与降低固相含量方面控制。定向井段使用润滑剂等降低摩阻，控制摩阻小于0.08;加入BZ-YFT、大分子、细目钙等改善泥饼质量。防拖压除按上述要求持续投入大分子，督促井队使用大缸套提高排量冲洗井壁，按操作规范200～300m（拉力异常或携砂不良可随时短起下）拉短起下，保持井眼清洁外，还要使用好固控设备，振动筛筛布160～200目，除砂器压力不低于0.2MPa，确保含砂不高于0.3%;如果出现托压或拉力异常，一次性增加0.3%润滑材料或配制0.5%膨化石墨（或小球）段塞缓解托压。

井眼净化：钻进期间排量不低于30L/s，每钻进200～300m短起下一次（拉力异常或携砂不良可随时短起下），钻进及循环期间振动筛和除砂器100%使用，振动筛目数不低于160目，除砂器目数不低于200目。离心机每天开启至少1～2个循环周，若出现自然密度上涨现象，则增加离心机使用时间，及时降低固相含量。若含砂量高于0.3%，则采取增加短起下频次、停钻循环除砂等措施控制含砂量。

4 超双疏钻井液在房29-2-1L井应用效果

4.1 岩屑回收能力强

本井三开井段215.9mm井眼平均井径228.03mm，井眼扩大率5.62%，钻进过程中一级固控设备实际岩屑回收38m3，岩屑回收占比91.4%，比钾盐聚合物体系钻井液回收率提高23.2%，比硅基防塌体系钻井液回收率提高36.1%。高岩屑回收率使井眼更加清洁，井壁摩阻明显减小。

4.2 钻井液防塌及润滑效果明显

电测井径显示三开裸眼段最大井径在技套脚为236.47mm，其余井段在223～233mm，全三开井段井径平滑无大井眼和缩径井段出现，未发生井壁垮塌现象。三开井段进行了15次的调整井斜和方位，在改变轨迹的定向过程中未出现托压情况，对钻井液进行摩阻系数测试为0.045，比设计要求钻井液摩阻系数减小43.8%。

4.3 固井质量比邻井大幅度提升

邻井2018-2019该区块固井质量一界面优质率为42.83%，二界面优质率为40.19%。房29-2-1L井固井测声幅结果固井质量一界面优质率为93.7%，二界面优质率为92.4%，同比该区块固井优质率提高1倍多。

5 结语

①针对大港油田六间房区块沙河街井段的地质特性，超双疏钻井液在改善泥饼质量和化学物理防塌方面能起到有效的抑制作用。

②超双疏剂材料在钻井液中的润滑效果良好，且该材料能重复回收利用，达到高效环保的要求。

③该体系为提高大港油田六间房区块固井质量问题，找出了新路径，可推广使用。

【参考文献】

【1】徐延瀚.反渗透钻井液体系在准东油田致密油区块的应用[J].石化技术，2019，26（09）：327-328.