珠江口盆地大井斜深井12-1/4”井段水基鉆井液精細(xì)控制技術(shù)應(yīng)用

陳樹(shù)恩

珠江口盆地某氣田開(kāi)發(fā)井12-1/4"井段裸眼段長(zhǎng)、井斜大、井眼清潔難度大，并且地層跨度大（韓江組、珠江組一、二段及珠海組）。傳統(tǒng)的水基鉆井液為增強(qiáng)攜帶巖屑的能力，主要通過(guò)聚合物提高鉆井液的粘切，導(dǎo)致鉆井液粘度高而鉆進(jìn)排量受限，對(duì)井壁沖刷能力減弱，進(jìn)而出現(xiàn)出泥團(tuán)、摩阻大和砂泥巖夾層段起鉆困難等問(wèn)題，嚴(yán)重影響作業(yè)時(shí)效。

針對(duì)以上問(wèn)題，開(kāi)展了水基鉆井液技術(shù)研究及實(shí)踐，以實(shí)現(xiàn)12-1/4"井段鉆井液的井壁穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性、攜巖性和抗高溫穩(wěn)定性。

1、鉆井液體系選擇

根據(jù)該氣田已鉆探井及珠江口盆地類(lèi)似井作業(yè)分析，非儲(chǔ)層段主要使用PLUS/KCl和PEM體系，儲(chǔ)層段主要使用高溫水基PDF-THERM體系，復(fù)雜情況為多次遇阻遇卡，部分井憋扭矩，主要集中在12-1/4"井段，原因是韓江底部厚泥巖和珠二段頂部泥巖水化造成。探井使用的鉆井液體系由于缺乏針對(duì)性的儲(chǔ)層保護(hù)措施，表皮系數(shù)較高，對(duì)儲(chǔ)層存在一定的污染和傷害。文昌氣田韓江組和珠江組上部巖屑具有較強(qiáng)的水化膨脹性和分散性，珠江組下部和珠海組，表現(xiàn)出易分散和弱膨脹的特性。

通過(guò)大量的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及已鉆井情況分析，認(rèn)為該氣田12-1/4"井段選用改進(jìn)的PDF-PLUS/KCL體系可以滿足作業(yè)要求。

2、鉆井液技術(shù)研究與精細(xì)化控制

根據(jù)該氣田12-1/4"井段對(duì)應(yīng)的地層巖性情況，結(jié)合區(qū)塊前期作業(yè)情況，優(yōu)選出適合本井段特征的、且可逐步轉(zhuǎn)化的鉆井液體系：韓江組地層使用海水膨潤(rùn)土漿體系，珠江組一段使用海水聚合物體系，珠江組二段使用簡(jiǎn)單的PDF-PLUS/KCL體系，珠海組使用低流變、低包被、高抑制性、強(qiáng)潤(rùn)滑性（“兩低一高一強(qiáng)”）鉆井液體系。

（1）韓江組粘性泥巖段使用海水膨潤(rùn)土漿體系。該體系為分散體系，在高泵排量的情況下，對(duì)粘性泥巖的溶解，使泥巖分散，同時(shí)配合清掃稠漿協(xié)助井眼清潔。

（2）珠江組一段使用海水聚合物體系。該體系在海水膨潤(rùn)土體系的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換而來(lái)，為分散體系，具有一定的粘度和懸浮能力，作業(yè)中通過(guò)海水對(duì)粘性泥巖的溶解分散、聚合物對(duì)砂巖的懸浮攜帶和聚合物稠漿協(xié)助清潔井眼。該體系現(xiàn)場(chǎng)配制和維護(hù)簡(jiǎn)單，能達(dá)到清潔凈化井眼、穩(wěn)定井壁和沖刷井壁的目的。

（3）珠江組二段使用簡(jiǎn)單的PDF-PLUS/KCL體系。該體系在海水聚合物體系基礎(chǔ)上，加入少量的部分水解聚丙烯酰胺，適度抑制地層泥巖的分散，配合聚合物適當(dāng)提高泥漿粘度，利于井眼清潔的同時(shí)，也為下個(gè)層位的鉆井液調(diào)整做好鋪墊。

（4）珠海組基于PDF-PLUS/KCL體系，形成不分散低固相聚合物體系。應(yīng)用K+的防塌機(jī)理，抑制泥頁(yè)巖的水化膨脹，結(jié)合低濃度部分水解聚丙烯酰胺的低絮凝包被作用，抑制泥巖鉆屑的水化分散。并在體系中加入潤(rùn)滑劑、井壁穩(wěn)定劑、抗高溫穩(wěn)定劑等功能材料，達(dá)到抗磨減阻、穩(wěn)定井壁及抗高溫的目的。

3、應(yīng)用效果

水基鉆井液精細(xì)化控制技術(shù)成功解決了該氣田12.25″井段大井斜深井井眼清潔、降摩阻等難題，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)穩(wěn)斜段作業(yè)綜合提速增效。

1）井眼清潔程度大幅提高、起下鉆速度大大提升。所有井段均實(shí)現(xiàn)直接起下鉆，直接起鉆深度占鉆頭進(jìn)尺比例達(dá)到100%，起鉆速度顯著提高。

2）降低摩組系數(shù)、減小實(shí)鉆扭矩。現(xiàn)場(chǎng)使用潤(rùn)滑劑PF-LUBE和PF-HLUB復(fù)配，顯著降低摩阻。

3）鉆井作業(yè)時(shí)效顯著提高，工期大幅提前。