深層頁巖氣油基鉆井液堵漏技術分析

艾中強

摘要：隨著我國頁巖氣開采不斷向深層發展，油基鉆井液體系使用越來越平凡，地層漏失極大影響了該體系的使用范圍，極大增加了使用成本，為了防止油基鉆井液出現滲漏損失問題，對油基鉆井液堵漏技術提出了更高的要求。在積極引入國外先進技術的基礎上，我國頁巖油氣開采行業也需要加強技術創新和改進，提高油基體系的堵漏技術水平，從而為我國深層頁巖氣油的開采提供可靠的保證。

關鍵詞：深層頁巖氣;油基鉆井液;承壓堵漏;技術分析

在深層頁巖氣的開采過程中，由于油基鉆井液具有較好的熱穩定性，且抗污染和防塌能力比較強，應用范圍越來越廣泛。但是隨著頁巖氣埋深的不斷增加，地層壓力也相應提高，必須采用較高密度的鉆井液進行施工，就要求地層要具備較好的承壓能力，為此就必須通過提高鉆井液的封堵能力，提高地層的承載能力，防止有井漏現象發生，從而為我國頁巖氣的安全開采提供重要的技術支撐。

1深層頁巖氣油基鉆井液承壓堵漏技術概述

在深層頁巖氣油基鉆井液鉆進施工的過程中，應在鉆進同時加強對較小滲漏點隨時進行封堵，而在封堵較大滲漏點時，堵漏技術必須具有較高的效率，以便在盡可能少的時間內就能夠使循環得到有效恢復。油基鉆井液的基本堵漏技術原理是利用封堵劑的剛性特點來作為相應規格縫隙的橋架，從而使柔性可變粒子能夠對縫隙進行填充，從而使其滲透性下降，并形成具有較高強度的堵塞層，從而實現提高地層承壓能力的目的。為了防止鉆井液和封堵材料間產生化學反應，封堵材料其應具有較好的耐高溫和防水能力。同時當裂縫寬度大于5mm時，材料粒徑應達到3mm以上，以提高封堵的效率，減少鉆頭調換的次數。而當裂縫寬度小于3mm時，應將油基鉆井液中封堵材料加入量控制在15%以下。

2深層頁巖氣油基鉆井液承壓堵漏技術應用分析

2.1深層頁巖氣油基鉆井液承壓堵漏技術配方分析

（1）油基鉆井液的基本配方技術要點。在深層頁巖氣井油基鉆井液承壓堵漏技術的實踐應用中，需要根據鉆進作業的實際需要來進行配方調整，并加入適量的各類處理劑，以確保油基鉆井液的性能指標參數能夠適應100℃到220℃之間的作業環境溫度要求，與地層所處井溫相匹配。其中基液的油水比應控制在9：1到7：3之間，且主輔乳化劑以及油基土的加入比例均應可控制在2%左右，同時應將降濾失劑的比例控制在4%，并要加入適量的重晶石等。在對鉆井液配方進行調整后，應通過現場試驗來對其性能指標以及應用效果進行檢測分析，應確保其油水比能夠在不同階段均保持自身的穩定性，且具有較好的乳化性。此外其動塑比應控制在0.2到0.4之間，而破入電壓則應達到600V以上，以滿足封堵作業的要求。

（2）油基鉆井液降耗封堵配方技術要點。雖然油基鉆井液的抑制性比較突出，不過在遇到發育層理結果或者微裂隙時，井壁結構在油侵入時會受到一定的破壞，甚至出現井壁掉塊或者坍塌等安全事故。同時由于有液壓差存在，鉆井液在循環中也會產生能量損耗。因此根據油基鉆井液的特點，可以選擇凝膠微球類型的封堵劑，同時配合纖維封堵劑以及柔性親油封堵劑等，以提高封堵降耗效果，其中纖維封堵劑的使用量應控制在3%左右，而柔性親油封堵劑的用量則應控制在0.4%左右，此外還應合理控制其粒度級配。現場可以通過高壓高溫失水儀來對濾餅滲透性進行檢測，以分析封堵劑加入前后的變化情況。經檢測發現，當封堵劑加入后，如濾餅的滲透率和厚度大幅度下降，說明封堵劑的加入明顯提高了濾餅的致密度，起到了良好的封堵效果。

2.2深層頁巖氣油基鉆井液承壓堵漏技術實踐應用要點

以某深層頁巖氣油田為例，其需要對32口井進行鉆進作業，進尺深度達到了66400m以上，單井使用鉆井液約424m³左右，通過深層頁巖氣油基鉆井液承壓堵漏技術的應用，單井平均鉆井液使用量下降到390m³左右，有效減小了地層滲漏現象發生。

（1）控制高溫高壓流變要點。由于地面和井底在高溫高壓條件下的流變性會產生比較明顯的差異變化，而壓力和溫度等因素對鉆井液的流變性有較大的影響，因此在技術應用實踐中需要根據實際情況來進行高溫高壓流變控制。頁巖氣井所使用的油基鉆井液普遍具有低粘高切的特點，為保證良好的攜巖能力，其在高溫條件下的動塑比應保持在0.2到0.4之間，以更好的保證井眼清潔暢通。實驗過程中，油基鉆井液油水比控制在17：3左右，而密度值在1.51g/m³左右，分別模擬不同井深條件對鉆井液性能進行了檢測分析，發現流變系數會隨著壓力溫度的變化而變化，當鉆進至井底時，其動切力將達到4Pa以上。

（2）控制鉆井液損耗要點。施工過程應采用全井段封堵技術，以改善地層承壓能力，并降低鉆井液的損耗，重點對鉆井液封堵高滲地層的能力和效率進行強化。經過技術實驗發現，鉆井液的實際平均循環損耗出現了明顯的下降。

（3）油基鉆井液處理回收要點。在對鉆井液進行回收循環利用時，往往會存在處理劑成分復雜以及其所含低密度固相較多的問題，因此需要采取預處理等技術措施。可以通過離心機處理降低低密度固相含量，并摻入適量的乳化劑，對鉆井液的流變性能進行相應的調整。油基鉆井液存儲的過程中，應采取定期攪拌的措施，并對各項性能指標參數定期檢測，以確保其懸浮穩定性能夠達到技術標準。此外，還應合理確定鉆井液的回收比例，并采取混漿處理措施，以確保其質量性能能夠達到循環利用的標準。在該區塊技術應用實踐中，對32口井配制鉆井液14000m³，其中超過48%以上為回收鉆井液，其余則采用了新漿補充，部分井鉆井液甚至可以實現全部回收循環利用。

3結束語

在深層頁巖氣的水平井等鉆進施工中，應用油基鉆井液全井段承壓堵漏技術，能夠有效減小鉆井液的損耗，提高回收率，降低使用成本，同時在施工過程中必須重點保障鉆井液流變參數的穩定，及時對各項性能進行量化分析，確保攜巖效率，為鉆進施工作業的順利進行提供重要的技術支撐。因此，應加強對油基鉆井液堵漏技術的研究應用，提高技術的國有化率，從而降低油基鉆井液技術應用成本，促進我國頁巖氣開采的現代化發展。