油基鉆井液在泌頁(yè)2HF井三開(kāi)段的應(yīng)用

摘 要：泌頁(yè)2HF井是位于南襄盆地泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)的一口探進(jìn)，該井鉆遇大段頁(yè)巖，微裂縫發(fā)育，水敏性強(qiáng)，井壁穩(wěn)定性差，而且易發(fā)生井漏，同時(shí)該井水平位移長(zhǎng)，摩阻扭矩大，對(duì)泥漿攜帶性和潤(rùn)滑性要求高，為此采用油基鉆井液，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及時(shí)調(diào)整泥漿性能，確保了鉆井施工的順利。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖 水平井 井壁穩(wěn)定 油基泥漿

中圖分類(lèi)號(hào)：TE254 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0107-01

泌頁(yè)2HF井位于河南省桐柏縣安棚鄉(xiāng)；其構(gòu)造上位于南襄盆地泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)。該井主要目的層段為古近系核桃園組核三段Ⅲ砂組5號(hào)頁(yè)巖層；鉆探目的是評(píng)價(jià)落實(shí)5號(hào)頁(yè)巖層（對(duì)應(yīng)安深1井2450-2510 m）在泌陽(yáng)凹陷深凹區(qū)東部的含油氣與產(chǎn)能情況，進(jìn)一步落實(shí)含油面積及規(guī)模，為“十二五”泌陽(yáng)凹陷頁(yè)巖油會(huì)戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。

1 地質(zhì)工程簡(jiǎn)況

1.1 地質(zhì)概況

三開(kāi)段，地層巖性以褐色頁(yè)巖為主，性較脆，質(zhì)純，頁(yè)理發(fā)育，極易發(fā)生剝落掉塊。

1.2 工程概況（表1）

三開(kāi)段為增斜段及水平段，出套管（2875 m）井斜74°94，鉆進(jìn)至3105 m井斜增斜至86.36°，開(kāi)始水平鉆進(jìn)，至井底4408 m，井斜88.59°。

2 鉆井液技術(shù)

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1 鉆井液性能維護(hù)處理

（1）密度的控制。

本井三開(kāi)泥漿密度借鑒泌頁(yè)HF-1井經(jīng)驗(yàn)，確定開(kāi)鉆密度為1.55 g/cm3。在本井實(shí)鉆過(guò)程中，維持泥漿密度在1.55～1.56 g/cm3之間，當(dāng)比重漲至1.56 g/cm3以上時(shí)，開(kāi)動(dòng)離心機(jī)降低泥漿比重，同時(shí)清除無(wú)用固相。本井段在頁(yè)巖地層鉆進(jìn)17天，井斜角達(dá)89°的情況下，井壁穩(wěn)定，倒劃通井后，起鉆順利，下套管一次到底，并且在三開(kāi)段鉆進(jìn)中，無(wú)漏失。

（2）流變性的控制。

在現(xiàn)場(chǎng)上，通過(guò)固控設(shè)備控制固相，減少無(wú)用固相，降低塑性粘度；當(dāng)固相含量超過(guò)32%時(shí)，每天開(kāi)啟離心機(jī)兩周，清楚有害固相，加入白油或氯化鈣鹽水控制油水比，獲得最優(yōu)的油水比，以達(dá)到調(diào)整粘切的目的。同時(shí)加入潤(rùn)濕劑改變其泥漿體系中固相的潤(rùn)濕性，而達(dá)到破壞細(xì)微水滴吸附在固相顆粒上的目的，從而破壞顆粒間通過(guò)氫鍵結(jié)合形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這樣就可以降低泥漿的粘度。

（3）濾失量控制。

油基泥漿的濾失量低，而且濾液是油而不是水，這是油基泥漿在性能上的一個(gè)重要特點(diǎn)，也是油基泥漿能夠保護(hù)油氣層和適用于易坍塌復(fù)雜地層的主要原因。本井泥漿中壓濾失量在0.6 ml以下，高溫高壓濾失在3 ml以下。為了強(qiáng)化油基鉆井液的封堵防塌效果，我們選擇乳化封堵劑與納米封堵劑進(jìn)行復(fù)配，從而提高油基鉆井液體系的封堵能力。

（4）電穩(wěn)定性控制。

本井泥漿的破乳電壓高，在循環(huán)正常后在950 v以上。控制高破乳電壓的目的是提高泥漿的乳化穩(wěn)定性。破乳電壓高究其原因主要是乳化劑在泥漿中有較高的濃度，在配制基漿時(shí)加足，并且在鉆進(jìn)過(guò)程中補(bǔ)足乳化劑。破乳電壓的大小通常跟油水比、電解質(zhì)的濃度、水潤(rùn)濕固體、處理劑、剪切狀況、溫度等有關(guān)。

當(dāng)破乳電壓有下降趨勢(shì)時(shí)，補(bǔ)加一定量得主乳、輔乳和潤(rùn)濕劑，來(lái)提高泥漿的破乳電壓。

（5）堿度的控制。

通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)堿度變化，將堿度控制在1.5～3.0，在堿度偏低時(shí)，通過(guò)石灰乳的形式加入至泥漿中。通過(guò)對(duì)堿度與流變性的相關(guān)性比較，石灰除了保證體系的堿性環(huán)境外，對(duì)流變性也有較大影響。堿度高時(shí)，粘切高，反之，粘切有所降低。對(duì)我們流變性控制，也有指導(dǎo)意義。

3.2 油基鉆井液的優(yōu)點(diǎn)

（1）性能穩(wěn)定。

在鉆進(jìn)過(guò)程中，不需要大型的處理，維持泥漿的正常消耗，只需補(bǔ)充一定的新漿，加入少量化工料，就可以滿(mǎn)足鉆進(jìn)的要求。同時(shí)能抗高溫，因此在整個(gè)鉆進(jìn)過(guò)程中，破乳電壓一直在950 v以上，其它性能變化不太大。

（2）具有良好的攜帶性和抑制性。

從圖1看，鉆屑顆粒較大且棱角分明，說(shuō)明泥漿具有良好的攜帶能力和抑制性。

（3）井壁穩(wěn)定，防塌效果好。

在長(zhǎng)達(dá)21天的三開(kāi)施工過(guò)程中，井下無(wú)掉塊；起下鉆過(guò)程中無(wú)阻卡現(xiàn)象，下鉆到底無(wú)沉砂，優(yōu)良的封堵能力給井眼穩(wěn)定提供了保障。

同時(shí)油基泥漿潤(rùn)滑性好，減小鉆具的扭矩、磨損和疲勞，提高了機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)鉆頭軸承的壽命。這既節(jié)省了時(shí)間，又降低了隱性的成本。本井三開(kāi)段平均鉆時(shí)為9.6 min/m。

4 結(jié)論

（1）在核桃園組核三段頁(yè)巖段密度在1.55～1.56 g/cm3，就能夠平衡地層應(yīng)力。

（2）白油油基鉆井液體系能夠滿(mǎn)足頁(yè)巖水平井的安全順利鉆進(jìn)，本井三開(kāi)段的油基鉆井液，解決了二開(kāi)暴露的泥頁(yè)巖垮塌和井漏的問(wèn)題。

（3）頁(yè)巖水平井對(duì)油基泥漿封堵能力要求很高，封堵劑的配合使用成功解決了頁(yè)巖井段的井壁穩(wěn)定問(wèn)題。