無黏土高分子聚合物鉆井液體系性能評價及應用分析

侯硯琢 （中石油大慶油田有限責任公司大慶鉆探工程公司鉆井一公司，黑龍江 大慶 163411）

大慶油田宋芳屯區塊地層滲透率低、油層薄、油層容易被污染。為了更好地開發該區塊，必須研制合適的鉆井液體系進行施工。為此，選取膜屏蔽HXP作為無黏土高分子聚合物鉆井液體系的主處理劑，同時選取復合銨鹽作為降濾失劑，經過室內試驗，確定無黏土高分子聚合物鉆井液體系的配方為3%膜屏蔽劑HXP＋0.5%復合銨鹽。下面，筆者對該鉆井液體系性能進行評價，并對其現場應用情況進行分析。

1 無黏土高分子聚合物鉆井液體系性能評價

1.1 抗溫性能

按配方配制無黏土高分子聚合物鉆井液體系，測定其室溫及高溫老化后的性能，試驗結果如表1所示。從表1可以看出，當溫度低于120℃時，隨著溫度升高，黏度及動切切力增大，濾失量降低；當溫度超過120℃后，隨著溫度升高，黏度及動切力下降，濾失量升高。總體而言，該鉆井液體系具有較好的抗溫性能。

表1 抗溫性能評價結果表

1.2 防塌抑制性能

選取宋芳屯區塊樹101－19井嫩二段巖屑進行2組平行回收率試驗，試驗結果如表2所示。從表2可以看出，與清水及兩性復合離子鉆井液體系相比，無黏土高分子聚合物鉆井液體系的巖屑回收率明顯要高，說明其具有很強的抑制性，十分有利于井壁穩定及油氣層保護［1－2］。

表2 巖屑回收率試驗數據表

1.3 抗污染性能

1）氯化鈉污染試驗 氯化鈉污染試驗數據表如表3所示。從表3可以看出，隨著NaCl含量增大，鉆井液體系黏度、動切力及濾失量變化不大，說明該鉆井液體系抵抗鹽侵的能力較強。

表3 氯化鈉污染試驗數據表

2）膨潤土污染試驗 膨潤土污染試驗數據表如表4所示。由表4可以看出，隨著膨潤土含量增加，鉆井液體系黏度、動切力及濾失量變化很小，說明該鉆井液體系具有良好的抗黏土侵性能。

表4 膨潤土污染試驗數據表表

2 滲透率恢復值評價及巖心侵入深度試驗

2.1 滲透率恢復值評價試驗

采用人造巖心，對不同滲透率的巖心進行滲透率恢復值評價試驗。試驗條件如下：壓差3.5MPa；溫度80℃；剪切速率100s－1；污染時間60min；測定污染前后的滲透率時壓力恒定。滲透率恢復值評價試驗結果如圖1所示。由圖1可以看出，人造巖心滲透率恢復值大于95%，說明該鉆井液體系具有較強的保護油氣層能力［3］。

2.2 巖心侵入深度試驗

采用滲透率分別為2250、5560、8720mD的人造巖心進行巖心侵入深度試驗，試驗結果如圖2所示。從圖2可以看出，鉆井液體系侵入巖心深度小于2mm，說明該鉆井液體系具有較強的封堵巖心孔隙的能力［4］。

圖1 滲透率恢復值評價試驗結果圖

圖2 巖心侵入深度試驗結果圖

3 現場應用情況

選取宋芳屯芳區塊505－1井區的一個6口井平臺，對其中芳69－斜61井、芳72－斜64井和芳72－斜66井 （試驗井）進行無黏土高分子聚合物鉆井液體系施工，對芳69－斜59井、芳72－62井、芳69－63井（非試驗井）進行常規鉆井液體系施工。試驗井與非試驗井井徑對比圖如圖3所示。從圖3可以看出，試驗井比非試驗井的井徑要小 （尤其在下部易井壁失穩井段），說明該鉆井液體系具有較強的防塌抑制能力［4］。試驗井與非試驗井施工參數如表5所示。從表5可以看出，利用該鉆井液體系施工后，平均機械鉆速提高，鉆井周期縮短，取得了良好的效果。

圖3 試驗井與非試驗井井徑對比圖

表5 試驗井與非試驗井施工參數表

4 結論

1）無黏土高分子聚合物鉆井液體系具有較好的抗溫性能，同時具有良好的防塌抑制性能和抗污染 （包括抗鹽侵和抗黏土）性能。

2）滲透率恢復率和侵入深度試驗表明，該鉆井液體系能有效封堵巖心，且滲透率恢復率高，十分有利于保護油氣層。

［1］徐同臺，陳永浩 .廣譜型屏蔽暫堵保護油氣層技術的探討 ［J］.鉆井液體系與完井液，2003，20（2）：39－41.

［2］王永恒，康毅力，蘭林 .集成超低滲透與屏蔽暫堵優勢的新型鉆井完井液 ［J］.鉆井液體系與完井液，2008，25（6）：14－16.

［3］呂開河，邱正松，王在明 .自適應屏蔽暫堵鉆井液體系技術 ［J］.中國石油大學學報 （自然科學版），2008，32（2）：68－71.

［4］裴建忠，呂開河，王樹永，等 .聚合物彈性微球油層保護劑的研究 ［J］.鉆井液體系與完井液，2009，26（2）：28－29.