提高深探井鉆井效益技術探討

左豐芹

（勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司 山東東營 257000）

摘 要：深探井具有高溫、高壓、地層復雜、工藝復雜、污染嚴重和地質情況不易預測等多項不利于鉆井作業的因素，嚴重影響著鉆井生產安全。深探井鉆井液質量不易保證，而成本投入居高不下，井下復雜情況時有發生，如何降低深探井成本投入，保障鉆井生產安全，是增加鉆井效益的一項重要內容。針對該技術問題，我們調查目前深探井鉆井現狀，針對成本居高不下的原因進行分析，確定造成該問題的主要因素，針對這些因素制定了技術措施，提高了鉆井液質量，降低了成本投入，取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：深探井；鉆井液；鉆井成本

一、概述

近年來公司承鉆深探井逐漸增多，在深探井施工中遇到了井壁不穩定、鉆井液高溫失穩和流變參數不易控制等諸多技術難題[1]，導致鉆井液成本投入居高不下，2014年度，我們公司承鉆3500米以上深探井5口，鉆井液成本超額率高達96%，大大增加了鉆井成本，嚴重影響了公司的經營效益。

二、原因分析

1、鉆井液性能不達標

分析目前深探井所用鉆井液體系，主處理劑不夠明晰，多項處理劑不在最佳含量范圍內，不易獲得良好的鉆井液性能參數組合，嚴重影響了鉆井液抗污染能力、防塌能力，存在穩定性差、防塌降濾失困難、高溫高壓濾失量難以降至15ml以下、降低濾失量會引起流變參數惡化、終切力難以控制在20Pa之內等問題，導致頻繁處理鉆井液，增加了處理劑用量，降低了處理劑使用效率[2]。

2、操作人員技術素質差

現場技能操作人員不能通過小型試驗優化鉆井液處理最佳方案，只是憑個人經驗和感覺，防塌降濾失劑的加入存在很大程度的盲目性，大大降低了使用效率；處理劑或加重劑加入不通過加料漏斗，直接加入循環鉆井液中，存在分散溶解不良，部分處理劑被固控設備除掉，或沉附在井壁上造成不良影響，增加了處理劑用量。

3、加料設施存在問題

深入現場調查獲悉：所配備加料漏斗，均棄置不用，主要原因是加料時容易堵塞，且不易清理疏通，只得將處理劑或加重劑直接加入循環鉆井液中，加之深探井鉆井液失水相對較小，使處理劑不易及時分散溶解、生效，而被固相控制設備除掉，造成浪費。

三、技術措施

1、分層段優選鉆井液體系

依據現代鉆井液技術理論，結合現場實際，分層段選用性能指標優良的鉆井液體系。

（1）東營組中部及以上地層。

潛在復雜情況：地層造漿性強，鉆速快，使鉆井液密度升高快，含砂量高；鉆井過程中易發生縮徑、起下鉆遇阻卡、拔活塞等井下復雜情況。

鉆井液技術對策：選用抑制包被能力強的不分散低固相鉆井液體系。該體系由水、膨潤土、高聚物組成，既有接近清水的高鉆速又有較好的攜帶、懸浮巖屑能力和防塌性能。

（2）東營組下部及以下地層

潛在復雜情況：該層段是深探井的主要復雜井段，地層層理裂隙發育，泥頁巖易吸水膨脹導致井壁坍塌；深部常存在異常孔隙壓力，鉆井液密度不合適，易導致井壁失穩發生井下復雜。要求鉆井液有低的濾失量和良好穩定的流變參數。

鉆井液技術對策：依據地層的坍塌壓力和破裂壓力確定合理的鉆井液密度，根據垮塌機理并結合現場實際成功經驗，選擇使用聚硅醇防塌鉆井液體系。聚硅醇防塌鉆井液主要特點：

①抗溫能力強，性能穩定，在粘土礦物表面具有潤濕反轉作用，能有效抑制粘土水化；

②鉆井液轉化、維護處理簡便易行，對環境影響小；

③聚硅醇鉆井液抑制固壁效果好，能有效提高層理裂隙發育地層的穩定性；

④聚硅醇鉆井液高溫高壓濾失量容易控制，可控制在7～8ml ，而且仍能保持良好的流變性，大大降低了鉆井液濾液對井壁不穩定的影響；

⑤聚硅醇鉆井液初切力、終切力值較低，引起的井內壓力激動較小；

⑥聚硅醇鉆井液固相容量限高，在較高密度時，仍具有良好穩定的鉆井液性能；

⑦聚硅醇鉆井液抗污染能力強，潤滑性好。

在化驗室內運用正交試驗和現場實驗確定聚硅醇防塌鉆井液典型配方。抗復合鹽降濾失劑3%+高溫防塌降粘降濾失劑3%+抗鹽抗高溫防塌降失水劑3.5%+有機硅穩定劑2%+聚合醇防塌劑3%+羧甲基磺化酚醛樹脂2.5%（膨潤土含量以3%～4%為宜）。

2、加強技術培訓

公司舉辦了由12個深井隊鉆井液工參加的深探井鉆井液技術培訓班，聘請鉆井液工程師和高級技師授課，強化深探井鉆井液小型實驗操作訓練，使理論知識與實際應用較好地結合起來，學后并進行了理論和實際操作兩方面測試，確保每個受訓者都熟練掌握了深探井鉆井液維護處理技術。

3、改進加料設施

與鉆井隊、機動部門協作對加料設施做了切實可行地改進。為解決加料易堵塞問題，加粗截短了鉆井液噴出管路，為防止加重時加重劑向外返噴，污染環境，對漏斗上部做了加高，并加了蓋板。通過改進，加料設施比較好用，促進處理劑較快地均勻分散溶解于鉆井液中，提高了處理劑使用效率。

四、應用效果

近期公司完成的3500米以上深探井5口，鉆井液成本定額6687645元，實用鉆井液成本8031627元，鉆井液成本超額率為20.1%，鉆井液性能良好穩定，保障了深探井施工順利，大幅度降低了鉆井液成本超額率。

五、結論及建議

1、聚硅醇鉆井液體系性能參數良好穩定，防塌潤滑性能好，高溫高壓濾失量易控制在8ml左右，終切力可控制在12Pa之內。解決了降低高溫高壓濾失量就會引起流變參數惡化等技術難題，井下復雜情況明顯減少。

2、鉆井液技術的培訓能夠有效地提高技術人員的操作水平 。能夠為鉆井液性能的維護提供有力保障。

3、通過改進，加料設施比較好用，促進處理劑較快地均勻分散溶解于鉆井液中，提高了處理劑使用效率。

參考文獻：

[1]趙俊峰，張克勤，孔德強，盧彥麗，梁艷麗；有機硅抗高溫鉆井液體系的室內研究[J]；鉆井液與完井液；2005年S1期

[2]楊曉麗，李發榮；使用聚合物鉆井液鉆水平井保持原油產量[J]；國外油田工程；2008年12期