磺化聚合物鉆井液在花107區(qū)塊的應(yīng)用

王蛟龍（中石化江蘇石油工程有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225261）

磺化聚合物鉆井液在花107區(qū)塊的應(yīng)用

王蛟龍（中石化江蘇石油工程有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225261）

本文主要根據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中的應(yīng)用，對(duì)磺化聚合物鉆井液體系在福山油田花107區(qū)塊的應(yīng)用有一個(gè)直觀的感受，便于進(jìn)一步優(yōu)化磺化聚合物鉆井液體系。簡(jiǎn)述了這一體系在現(xiàn)場(chǎng)施工的應(yīng)用方法與技巧，探討其在應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用其優(yōu)點(diǎn)有：材料使用較為節(jié)省，性能發(fā)揮較為穩(wěn)定、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用性強(qiáng)，鉆井速度快，能較好地控制鉆井液總量，對(duì)油氣層的損害小，可防止井漏發(fā)生。此外也有不足之處，如在鉆時(shí)過快時(shí)，難以維持低固相；在強(qiáng)分散地層，有時(shí)抑制性稍顯不足。

磺化聚合物鉆井液；花107塊；低固相；抑制性

0 引言

花107區(qū)塊地層中，上第三系以細(xì)砂巖為主，滲透性強(qiáng)，鉆進(jìn)時(shí)鉆井液消耗量大；潿洲組尤其是潿三段則以紫紅色、綠灰色泥巖為主，該處泥巖吸收鉆井液中的自由水及化合水易膨脹、分散，造漿極其明顯，且該層位可鉆性強(qiáng)、滲透性好，易形成虛厚泥餅導(dǎo)致短起下和起下鉆困難；流沙港組一般為巨厚層狀的黑色泥巖，該處泥巖地質(zhì)埋藏深度大、大段聚集在一起在外界因素刺激下極易垮塌。在這一區(qū)塊的前期鉆井施工中多次出現(xiàn)縮徑、起下鉆具拔活塞，嚴(yán)重到一定程度出現(xiàn)過大段劃眼等復(fù)雜情況，對(duì)鉆井效益及井下安全產(chǎn)生了很大的傷害。針對(duì)這一實(shí)際情況，要求所選用鉆井液體系能很好地克服上述問題，實(shí)現(xiàn)安全、高效鉆井，并保證施工時(shí)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)優(yōu)良。作為磺化聚合物鉆井液的主體，聚合物一般具有較大的分子量，能有效的選擇性絮凝和抑制巖屑分散，表現(xiàn)出較強(qiáng)的剪切稀釋性、觸變性和適宜的流型，懸浮、攜帶鉆屑能力強(qiáng)，洗井效果好，能合理控制流型、減小對(duì)井壁的沖刷［1］；在鉆井深度變大后及時(shí)采取磺化處理，能有很好的抗高溫性能，對(duì)下部地層安全施工有很大的保證性。綜上所述，采用磺化聚合物鉆井液復(fù)配其他處理劑能優(yōu)質(zhì)、高效地完成該區(qū)塊的鉆探任務(wù)。

1 地質(zhì)構(gòu)造

本文中作為現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的花107區(qū)塊位于海南福山油田福山凹陷花場(chǎng)構(gòu)造帶花107斷塊；從地質(zhì)分層上來講，鉆井過程中從上而下鉆遇望第四系，上第三系（望樓崗組，登樓角組，角尾組，下洋組），下第三系（潿洲組，流沙港組）。

2 技術(shù)難點(diǎn)與應(yīng)對(duì)方法

2.1 泥巖造漿率高

花107斷塊潿洲組下部和流沙港組存在泥巖水化作用強(qiáng)，粘土水化膨脹、分散現(xiàn)象嚴(yán)重的問題。這將導(dǎo)致大量的巖屑分散在鉆井液中，引起粘度升高、固含增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成粘連鉆具，起下鉆困難。

對(duì)此，我們采用高分子聚合物鉆井液，其中的主聚物PAM的分子鏈中含有陽(yáng)離子基團(tuán)能夠以靜電方式中和鉆屑表面上部分負(fù)電荷，從電荷理論著手減免粘土顆粒水化現(xiàn)象的發(fā)生，增強(qiáng)鉆井液整體的抑制性；配合強(qiáng)力包被劑COATER，使其強(qiáng)力吸附于鉆屑表面上，有助于遏制大部分巖屑的水化分散，從而達(dá)到清除有害固相的最終目的，維持鉆井液的低固相。此外，必要時(shí)還可以加入甲基硅油解決造漿率高之后粘度升高的問題。

2.2 鉆井液加重及壓差卡鉆

在外部市場(chǎng)鉆井一直把安全看的尤為重要，為了使鉆井液的液柱壓力能很好的平衡地層壓力，就需要大量且頻繁投入加重材料來提高密度，這也是每口井的后期工作重點(diǎn)。由于頻繁投入加重材料導(dǎo)致固相含量偏高，造成粘度、切力等相應(yīng)增大，潤(rùn)滑性變差；而且隨著井深、井斜的不斷增加，井底位移也在不斷加大，井下虛泥餅增厚，導(dǎo)致鉆具與井壁粘附和靜液壓差造成壓差卡鉆。

為應(yīng)對(duì)這一復(fù)雜情況，采取加入潤(rùn)滑劑的方法，調(diào)節(jié)潤(rùn)滑性，防止壓差卡鉆。通過分幾次加入極壓潤(rùn)滑劑或聚合醇潤(rùn)滑劑，利用潤(rùn)滑劑之間的協(xié)同兼?zhèn)渥饔?，最終讓回轉(zhuǎn)鉆具與巖石之間的摩阻力有明顯的降低。

2.3 保護(hù)油氣層

鉆開油氣層的鉆井液，既要滿足鉆井方面的基本訴求和地質(zhì)勘察的精細(xì)要求，也要滿足對(duì)脆弱油氣層的保護(hù)。

為滿足這一系列要求，我們?cè)诩磳@達(dá)儲(chǔ)層時(shí)，投入油氣層保護(hù)劑——多架橋復(fù)配暫堵劑和低滲透成膜處理劑；加強(qiáng)對(duì)四級(jí)固控設(shè)備的使用，防止因固相顆粒堵塞而造成油氣層損害；嚴(yán)格控制鉆井液中自由水的含量，減少油氣層中侵入的濾液量。

2.4 提高鉆速

鉆井液性能對(duì)機(jī)械鉆速的影響很大，大量無用固相的存在和固相含量持久居高不下會(huì)降低機(jī)械鉆速并縮短鉆頭的使用壽命。在鉆至泥頁(yè)巖地層，鉆屑的水化作用也會(huì)導(dǎo)致鉆速下降。

因此我們通過合理地使用固控設(shè)備、勤放沉砂罐、降低固相含量、清除無用固相，使其在全井中保持較高的機(jī)械鉆。另外，通過降低塑性粘度、提高動(dòng)塑比，來減小噴嘴處的紊流流動(dòng)阻力、增強(qiáng)流液對(duì)井底沖擊力等一系列措施也能對(duì)高機(jī)械鉆速提供可靠的技術(shù)保障。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

我隊(duì)在花107區(qū)塊開鉆五口井，目前已完井四口，這五口井均采用磺化聚合物鉆井液，其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 花107區(qū)塊施工井基礎(chǔ)情況

通過上表可看出：采用上述鉆井液措施，施工井鉆井順利，鉆井周期普遍較短，電測(cè)一次成功率較高，提速提效效果明顯，表明該鉆井液技術(shù)比較適合該區(qū)塊的鉆井施工。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）磺化聚合物鉆井液具有較強(qiáng)的包被、抑制性能、井眼凈化能力，協(xié)同防塌劑具有良好的防塌能力，滿足該區(qū)塊各層位的鉆井需要。

（2）磺化聚合物鉆進(jìn)液的性能較好調(diào)控；通過加入一些處理劑就可滿足全井中不同層位的各自需求。

（3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中還是存在這樣一些問題：鉆探過快時(shí)，無用固相不能及時(shí)清除，難以維持低固相，在潿洲組這類強(qiáng)造漿井段尤為厲害；而在強(qiáng)分散地層，抑制力不能得到很好地滿足。

（4）防塌的主要工作集中在流沙港組，重中之重就是防止大段巨厚層狀泥巖的分解、剝離。因此進(jìn)入流沙港組前，復(fù)合型防塌劑、抗高溫降失水劑和多種潤(rùn)滑劑的加入量一定充足，并且做到及時(shí)，這樣才能保證鉆井液具有良好的防塌、抗溫和潤(rùn)滑性。

［1］鄢捷年.鉆井液工藝學(xué)［M］.山東東營(yíng):中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006，178-179.