油基鉆井液鉆井的固井技術研究

李茂（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

油基鉆井液鉆井的固井技術研究

李茂（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

油基鉆井液具有抑制性強、潤滑性好、抗污染等諸多優點，能夠有效的降低鉆井事故，從而提高鉆井效率，因此被廣泛的應用與深井、超深井的鉆井工作中，并取得了良好的應用效果。本文將從油基鉆井液鉆井的固井難點出發，深入研究油基鉆井液的固井技術，以供相關從業人員借鑒學習。

油基鉆井液；固井技術；前置液；頁巖氣

由于油基鉆井液具有較強的抗污能力以及良好的儲層保護能力，因此在深井、超深井、頁巖氣井領域中迅速被推廣應用，受到了業內的廣泛好評。為促進油基鉆井液的應用，首先要分析固井工程中可能遇到的難點，如井壁和套管清洗困難、濾餅難以清除、頂替效率低等，本文將立足于固井難點的形成原因，探討油基鉆井液鉆井的固井技術。

1 油基鉆井液概述

油基鉆井液是指用油作連續相、水作分散相、乳化劑作穩定劑，形成油包水乳化鉆井液，與水革鉆井液相比，油基鉆井液具有抗鹽鈣侵蝕、抗高溫、潤滑性好、利于井壁穩定等特點。因此，在進行復雜地層鉆井時，應用油基鉆井液的效果顯著，更有利于保護油氣層。但是，油基鉆井液的應用，對生態環境的影響較大，而且成本較高，由此也給其廣泛應用帶來了一定的難度。在采用油基鉆井液進行鉆井處理時，存在一些固井難點，需要加以研究和控制。

2 應用油基鉆井液鉆井的難點

2.1 油基鉆井液應用導致井壁和套管清除困難

油基鉆井液粘度高、附著力強，因此會造成井壁和套管清洗困難，使濾餅難以徹底被清除。此外油包水鉆井液在靜置狀態下，會形成高彈性類膠凝結構，從而降低水泥環的膠結質量。油基鉆井液中的乳化劑和潤滑劑在使用中，會在井壁內形成井液濾餅，而一般的工作人員對此缺乏認知，沒有采取有效的針對措施，因此造成了井壁和套管清除困難的局面。[1]

2.2 缺乏針對油基鉆井液的固井評價方法

在固井工作中，沖洗液和隔離液的主要作用是界面沖洗和界面改性，評價沖洗液和隔離液性能，一般都采用實驗室檢驗的方式，但實驗室的環境和井下的情況截然不同，因此油基鉆井液的評價方法有些脫離實際。相關工作人員也想了許多方法，來模擬井下的情況，例如粘度計法、搖瓶法、濾餅稱重法，結果還是不能盡如人意。此外，業界也缺少完善的油基鉆井液的評價系統，目前只能通過將油基鉆井液與水泥漿混合，并觀察油基鉆井液與水泥漿結合對水泥石強度的影響，來評價油基鉆井液的效果。

2.3 油基鉆井液與水泥漿接觸污染嚴重

為了保證油基鉆井液的應用效果，相關工作人員會在固井前置液中加入許多活性劑，從而提高鉆井液與水泥漿的融合度，但結果往往適得其反，在前置液中加入活性劑反而會破壞鉆井液乳液的穩定性，從而使鉆井液與水泥漿接觸污染嚴重。此外，接觸污染與水泥漿的屬性也有一定的關系，書泥漿屬于堿性液體，與油基鉆井液混合后，會降低后者的流動度，破壞油基鉆井液的穩定性，從而影響安全作業。此外，靜止狀態的油基鉆井液分散后會對水泥漿有促凝的作用，不僅會影響水泥漿與油基鉆井液的混合的絮凝效果，還會造成水泥石質量與抗壓強度的降低，從而影響固井工作的可靠性。[2]

3 油基鉆井液鉆井的固井技術對策

3.1 使用高效前置液

前置液的使用，對解決油基鉆井液和水泥漿接觸污染有一定的效果，高效前置液能夠解決對流體接觸污染，從而提高界面膠結的質量，提高油基鉆井液固井的效果。在使用高效前置液之前，需要對井壁進行沖洗，以保證井壁清潔度符合作業標準，相關工作人員可使用清洗液和隔離液，去除井壁內的濾餅、清洗附著在井壁表面的鉆井液。高效前置液中含有一種油基合成的隔離液體系，能夠改變管壁表面的狀態，改變不利于作業的親油界面，轉變為利于作業的親水界面，從而在水泥環與井壁之間形成良好的膠結。

3.2 提高頂替效率

為了使固井過程中流體狀態達到紊流頂替，提高作業效率。在固井之前需要運用扶正器，確保套管居中，井眼干凈。這要求相關工作人員在固井之前，能夠仔細考察管壁內流體的密度、流變性，從而保證井眼規則、井內流通循環順暢。為了減少接觸污染，應該在固井當中，往注水泥中加入隔離液，避免聚合物組分對油基鉆井液造成破壞。此外，要注重隔離液的層次感，每層隔離液的組成成分也有所差異，第一層隔離液要含有水和加重用材料，保持井壁的界面屬性。然后在第二層隔離液中加入表面活性劑和鉆井液，從而使其溶解井壁的殘留物，保持井眼和井壁的情節，從而提高頂替效率。

3.3 加強油基鉆井液驅替與置換機理研究

目前而言，油基鉆井液鉆井固井技術的研究，還不夠成熟，許多方面都存在著缺陷，相關工作人員不僅要建立完善的油基鉆井液的固井評價方法，還要加強油基鉆井液驅替與置換機理的研究。提高表面活性劑的滲透能力，從而減少水泥漿與油基鉆井液接觸污染的發生，還要加強潤濕反轉作用的研究，從而改變井壁的界面屬性，使井壁的狀態更利于作業。[3]

4 結語

綜上所述，要加強油基鉆井液鉆井的固井技術研究，首先要從儲層特征和鉆井特點出發，分析鉆井液鉆井的固井難點，并針對井壁和套管清洗困難、濾餅難以清除，流體接觸污染嚴重等情況，探討油基鉆井液鉆井的固井技術的對策，提高油基鉆井液固井質量。

[1]費中明,鐘福海,張艷萍,等.鎮平277-2淺層漏失水平井固井技術[J].鉆井液與完井液,2011,05:92-94+102.

[2]李健,李早元,辜濤,等.塔里木山前構造高密度油基鉆井液固井技術[J].鉆井液與完井液,2014,02:51-54+99.

[3]李偉,王濤,王秀玲,等.陸相頁巖氣水平井固井技術——以延長石油延安國家級陸相頁巖氣示范區為例[J].天然氣工業, 2014,12:106-112.