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改进型水基钻井液在惠州25-8-A21井的应用

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：曾祥聪

[导读] 惠州25-8油田地层在韩江组下部及珠江组为大套泥岩，可塑性强、极易水化分散，前期开发井阶段出现了较多复杂情况，出现泥球、起下钻困难，大幅影响作业时效。

中海田服务股份有限公司油田化学事业部深圳作业公司曾祥聪

摘要惠州25-8油田地层在韩江组下部及珠江组为大套泥岩，可塑性强、极易水化分散，前期开发井阶段出现了较多复杂情况，出现泥球、起下钻困难，大幅影响作业时效。惠州25-8-A21H井深5211m，是本油田第一口水平位移超过3000m的高难度井，井斜大，稳斜段长，针对该区块特点改进型PDF-PLUS/KCL水基钻井液，通过加入氯化钠提高钻井液矿化度降低钻井液活度，稳定井壁，同时聚胺搭配氯化钾保持钻井液强的抑制性，提高钻井液润滑性，现场作业期间返砂情况良好，起下钻顺利，明显提高了作业时效。
关键词水基钻井液；抑制性；活度；润滑性
        惠州25-8-A21H井深5211m，12-1/4"井段长3558m（990m-4548m），60°稳斜段长2600m，全井段井斜均在35°以上，最大水平位移3929m，属于大位移井，加之地层泥岩极易水化分散，现场固控设备状态欠佳，作业难度大。
        PDF-PLUS/KCL水基钻井液作为目前海上应用最为广泛的一种钻井液，以其作为基础钻井液，通过加入氯化钠提高钻井液水相中CL-浓度，降低钻井液活度，达到井壁稳定。加入聚胺搭配高浓度氯化钾，大幅提高钻井液抑制性，利于岩屑成型，减少水化分散。在大井斜、长稳斜大位移井作业中，特别是在易水化分散的泥页岩地层中，钻井液不仅要满足井眼清洁能力，还要考虑长裸眼段带来的高磨阻扭矩，如何提高钻井液润滑能力，且大位移井作业周期长，维持井壁稳定难度大，这就对使用的钻井液提出了极高要求，否则可能会引起一系列井下复杂情况的发生。本文简要介绍改进型PDF-PLUS/KCL水基钻井液在惠州25-8-A21H井的应用情况。
        现场应用
        配方：
        本井12-1/4"井段PDF-PLUS/KCL基浆配方：海水+氯化钠盐水（120 kg/m3NaCL） + 3 kg/m3NaOH + 1. 5kg/m3 Na2CO3 + 6 kg/m3 PF-FLOTROL + 2 kg/m3 PF-PAC LV+ 1.5 kg/m3PF-PLH + 1.5 kg/m3 PF-XC +80 kg/m3 KCL + 15 kg/m3PF-UHIB + 15 kg/m3PF-HLUB；
       开钻后第一池高浓度PF-PLH维护胶液配方：海水+氯化钠盐水（120 kg/m3NaCL） + 3kg/m3NaOH + 1.5 kg/m3Na2CO3 + 6 kg/m3 PF-FLOTROL + 2 kg/m3 PF-PAC LV + 80 kg/m3 KCL + 15 kg/m3 PF-UHIB + 15 kg/m3 PF-HLUB + 12.5 kg/m3 PF-PLH+4kg/m3PF-XC
       维护胶液配方：海水+氯化钠盐水（120 kg/m3NaCL） + 3kg/m3NaOH + 1.5 kg/m3Na2CO3 + 4-6 kg/m3 PF-FLOTROL + 2 kg/m3 PF-PAC LV + 80 kg/m3 KCL + 15 kg/m3 PF-UHIB + 15 kg/m3 PF-HLUB + 8-10 kg/m3 PF-PLH+2-5kg/m3PF-XC+30-50 kg/m3 PF-LSF/LPF/NRL/FT-1
        维护措施：
        在开钻后的两个循环周内利用高浓度胶液迅速提高循环体系包被剂PF-PLH的量至5-7kg/m3，保证对泥岩岩屑的良好包被性，及时控制泥岩水化分散。建立循环之后，立即加入PF-XC提高循环体系粘切，保证钻井液R6/R3≥8/6，有良好的携砂能力。
        在MD1400m之前井段，软泥岩较多，要保证良好的携砂性能。且处于增斜段，由于泥岩较松软，具有可塑性，钻井液包被性能要强，钻进时该井段循环系统内包被剂PF-PLH浓度维持在7kg/m3以上，以确保体系具有良好的包被性能，防止泥岩水化分散及时带出、形成岩屑床。

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钻进期间保持排量在3900-4000L/Min，在确保不跑浆的情况，更换筛布搭配为：API100/120目（100放在进液端），以此减少有害固相入侵，保护体系的性能稳定。同时，在胶液中加入15 kg/m3 PF-UHIB及15 kg/m3 PF-HLUB，对循环体系保持补浆，以维持体系的润滑性和辅助KCL形成强的抑制性，该段在确保了体系具有强的包被抑制性。
        MD1400m-4000m为60°长稳斜段，4000m—4500m为增斜至90°着陆井段。地层以泥岩为主。该段为本井主要的关注阶段，斜度增加、井深增加伴随的携砂难度、井壁稳定难度也同时增加，故而钻进过程中需强的包被抑制性和高的携砂能力，胶液中包被剂PF-PLH浓度维持在8-10 kg/m3、PF-XC3~5 kg/m3，由于井深增加、接近油层，循环温度上升，淀粉类降滤失剂PF-FLOTROL/PAC LV高温增稠效果逐步显现，依据井深增加逐步减少PF-FLOTROL/PAC LV用量直至不用，后期完全依靠沥青类、树脂类封堵降滤失材料PF-LSF/LPF/NRL/FT-1来控制钻井液失水，增强泥饼质量，搭配合理的钻井液密度，保证井壁稳定。钻进期间控制钻井液粘度不超过55S，以保证泥浆具有良好流变性来冲刷浮饼，防止井壁过多粘连散碎岩屑。
        井段中后期钻进扭矩越来越大，影响钻进效率，增加润滑剂PF-HLUB/LUBE的用量来提高体系润滑性，不间断额外加入固体润滑剂PF-GRA和高效润滑剂CX-300复配使用降低钻进期间的磨阻扭矩。
因作业周期长，为保持循环体系的稳定，整个井段钻进过程中，一直注重保持体系的清洁控制循环体系的有害固相含量，通过实施有效的固相控制（振动筛不跑浆的情况下使用高目数筛布，全程开启离心机），和强的抑制包被性能来使个循环体系能够在机械钻速和岩性不同的情况下都能够保持高效的携砂能力，有效保证了钻井液体系的持续和稳定。
        整个井段作业期间，每100-150m通过扫稀塞和重浆的方式来辅助携砂，清洁井眼。井段中完后，循环处理泥浆期间，短起下钻到底处理泥浆，在循环系统中加入PF-HLUB/PF-GRA/PF-BLA，提高循环系统的润滑性，便于9-5/8"套管的顺利下入。
        应用效果：
        （1）使用改进型PDF-PLUS/KCL体系，井段作业期间振动筛返出岩屑颗粒分明、齿痕清晰，包被抑制性良好，未见到泥球产生。
        （2）井壁稳定性良好，本井直到井段完钻都未发现有明显掉块和井壁失稳的情况出现。
        （3）起下钻顺畅，倒划眼起钻井段长度仅不到500m，其他井段基本实现直接起下钻，下套管顺利。
        结论：
        （1）改进型PDF-PLUS/KCL钻井液体系具有良好的抑制性、包被性和井壁稳定性，控制活度提高抑制性效果显著，明显提高了钻井液对易水化泥页岩的抑制作用。
        （2）改进型PDF-PLUS/KCL钻井液体系在惠州25-8现场应用中，通过合理性能控制，能够有效保证作业顺畅，节省了作业时间，提高作业时效。
参考文献
[1]鄢捷年.钻井液工艺学.山东东营.石油大学出版社，2001：63-78.
[2]狄明利.流花11-1浅层大位移井水基钻井液技术.当代化工，2018，47(11)：2422-2424,2429
[3]罗健生，耿铁，李自立等.快吸附强抑制性HEM钻井液.钻井液与完井液，2011，28(2)：20-24.
[4]罗健生，李自立，刘刚等.HEM聚胺深水钻井液南中国海应用实践.石油钻采工艺，2015，37(1)：119-120.
[5]鄢捷年，杨虎，王利国. 南海流花大位移井水基钻井液技术.石油钻采工艺，2006，28（1）：23-28

作者简介：曾祥聪，1990年生，毕业于长江大学，现为中海田服务股份有限公司油田化学事业部深圳作业公司钻完井液工程师。地址：广东省深圳市南山区后海滨路中海油大厦B座36L；邮政编码 518000。