山东化工 ・１００・ ＳＨＡＮＤ０ＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１５年第４４卷 有机胺强抑制钻井液体系在盐２２７—５ ＨＦ井的应用 刘伟，郑志成 （中石化胜利石油工程有限公司钻井２１２程技术公司，山东东营２５７０６４） 摘要：盐２２７—５ＨＦ井是一口非常规水平井，位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡构造带盐２２７井砂砾岩体较高部位。该井地质构造 复杂，沙一段缺失，沙二段沉积厚度仅ｌＯｍ，二开自１５００ｍ进入沙三段，沙三中下泥岩微裂缝、层理发育极易发生坍塌掉块，造成起 下钻阻卡、憋泵，甚至造成无法正常钻井，施工中井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出。为了有效解决泥岩的水化膨胀和垮塌 等复杂问题，本井使用有机胺强抑制钻井液体系，该体系能很好的抑制泥页岩吸水膨胀坍塌，具有较强的稳定井壁的作用，提高了 机械钻速，缩短了钻井周期。 关键词：有机胺；抑制性；岩屑分散；井壁稳定；井眼净化；润滑防卡 中图分类号：ＴＥ２５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１５）０３—０１００—０２ ｌ地质工程简况 一Ⅱ＋２％抗盐抗高温防塌降滤失剂ＫＦＴ—ＩＩ。 盐２２７区块位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡构造带盐 三开造斜段：（５％～７％）膨润土＋０．５％聚丙烯酰胺 ２２７井砂砾岩体较高部位。目的层为沙四上纯上亚段，储层 ＰＡＭ＋０．５％一１％有机胺ＷＡＮ一１＋２％一３％胶乳沥青ＦＦ 段砂砾岩体厚度较大，为低孔特低渗透储层。该井井身结构 一Ⅱ＋３％超细ＣａＣＯ ＋２％磺化酚醛树脂ＳＭＰ—Ｉ１＋２％抗 为：一开 ４４４．５ｍｍ钻头钻至２０１ ｍ， ３３９．７ ｍｍ套管下深 盐抗高温防塌降滤失剂ＫＦＴ—Ｉ１。 １９９．２１ ｍ；二开 ３１１．２ ｍｍ钻头钻至井深２３０２ ｍ，中２４４．５ 三开水平段：（５％～７％）膨润土十０．５％聚丙烯酰胺 ｍｍ套管下深２３００．４８ ｍ；三开 ２１５．９ ｍｍ钻至井深４７４０ ｍ ＰＡＭ＋０．５％一１％有机胺ＷＡＮ一１＋３％超细碳酸钙＋３％ 完钻，中１３９．７ ｍｍ套管下深４５１９．２４ ｍ完井。 ～４％胶乳沥青ＦＦ一Ⅱ＋２％一３％磺化酚醛树脂ＳＭＰ一１／ ２钻井液技术难点 ＋２％抗盐抗高温防塌降滤失剂ＫＦＴ—Ｉ／＋１２％原油。 （１）沙一段缺失，沙二段沉积厚度仅１０ ｍ，二开自 ４现场钻井液施工工艺 １５００ ｍ左右进入沙三段，因此体系转型时要求在很短时间快 ４．１ 三开前预处理 速提升钻井液的防塌和抑制性能。 第一步：三开施工前将储备的老浆置换出二开泥浆，在 （２）沙三中下泥岩微裂缝、层理发育极易发生坍塌掉块， 套管里进行处理，开启离心机清除劣质固相，保持钻井液 造成起下钻阻卡、憋泵，甚至造成无法正常钻井，因此确保井 清洁。 壁稳定是本井施工成功的关键。 第二步：补充降滤失剂，将钻井液的高温高压滤失量控 （３）三开裸眼段长，均在２０００ ｍ以上，含有砂泥岩互层， 制在１０ ｍＬ以内。 井壁稳定问题突出，要求钻井液具有较强的封堵性和抑 第三步：补充抑制性材料，一次性加入有机胺０．５ ｔ，提高 制性。 泥浆的抑制性。 （４）水平位移大，水平段长，后期施工摩阻升高、扭矩增 第四步：加入封堵性材料，一次性加入超细碳酸钙３ ｔ， 大，要求钻井液具有更好的润滑防卡性能。 胶乳沥青３ ｔ，加强对地层的封堵、胶结，减少钻井液中自由 ３钻井液体系研发思路 水的侵入，通过对地层层理孔隙的填充、封堵，确保井壁稳 根据该井地层特点和岩性分析，为解决该井泥岩的水化 定，而且还能使泥饼变得光滑、致密。 膨胀和垮塌等复杂问题。采用“总体抑制”思路¨ ］，综合考 ４．２三开直井段 虑井壁稳定、携岩、润滑和油气层保护以及钻井综合成本等 沙三中、下油泥岩（页岩）、泥岩裂缝发育是水平井防塌 多项因素，三开采用有机胺强抑制钻井液体系 ］。具体配 重点、在保持钻井液强抑制性基础上，强化钻井液的封堵性 方如下： 是关键。该井段主要以封堵防塌为主，抑制性为辅，进一步 三开直井段：（５％一７％）膨润土＋０．５％聚丙烯酰胺 控制高温高压失水，保持钻井液性能稳定。 ＰＡＭ＋０．５％有机胺ＷＡＮ一１＋３％超细碳酸钙＋２％一３％ ４．３造斜段 胶乳沥青ＦＦ一Ⅱ＋３％超细碳酸钙十２％磺化酚醛树脂ＳＭＰ 进入造斜段后，清除无用固相，在井深２６５０ ｍ时开始混 收稿日期：２０１４—１０—１７ 作者简介：刘伟（１９８２一），工程师，硕士研究生，现从事钻井液技术服务与管理工作。 第３期 刘伟，等：有机胺强抑制钻井液体系在盐２２７—５ＨＦ井的应用 ・１０１・ 人原油并充分乳化，同时辅助加入油基润滑剂，提高润滑性， 井斜在３０。以内，原油含量控制在５％～８％；３０—６０。之间，控 本井段地层主要为致密砂砾岩，保持钻井液低固相含 量，保证有效坂含（６Ｏ～８Ｏ） Ｌ，加大原油加量，控制好流型， 制在８％～１２％；６０。以后，原油含量不低于１２％，使钻井液 具有良好的润滑性能。 保证有效携砂和润滑防卡。三开通过转换有机胺强抑制钻 井液体系，钻井液各项性能（表１）均能达到实际要求，且性 能稳定，有效保证了该井的顺利施工。 ４．４ 三开斜井段、水平段 表１ 盐２２７—５ＨＦ井转换为有机胺体系后钻井液性能 ５应用效果 （１）井壁稳定方面。有机胺强抑制钻井液体系抑制性 强，封堵性好，有效抑制了泥页岩的水化，钻进过程中井壁稳 定，盐２２７—５ＨＦ井的井径扩大率仅为３．７１％，井身质量良 好。可见该体系具有较强的稳定井壁的作用，掉块小而少， 可以保证施工安全。 （４）该体系目前无法突破水平段以高混原油方式提高润 滑性的常规方法，今后还需研发能更好降低摩阻的仿油基 技术。 参考文献 ［１］黎红胜，汪海阁，季国栋，等．美国页岩气勘探开发关键技 术［Ｊ］．石油机械，２０１１，３９（９）：７８—８３． （２）提高钻速方面。盐２２７—５ＨＦ井的钻井周期为 ７１ｄ８ｈ，机械钻速为６．５８ ｍ／ｈ，较使用泡沫泥浆的盐２２７— １ＨＦ井的４．４１ ｍ／ｈ提高了４９．２％。 ［２］王建华，鄢捷年，丁彤伟．高性能水基钻井液研究进展 ［Ｊ］．钻井液与完井液，２００７，２４（１）：７１—７５． ［３］张启根，陈馥，刘彝，等．国外高Ｊ陛能钻井液技术发展 （３）井眼净化效果好。体系悬浮携带能力强，施工中返 出的岩屑棱角分明；配合工程措施，防止了岩屑床的产生，每 次下钻都能顺利到底。 （４）润滑防卡效果好。使用原油润滑剂，配合泥饼控制 技术，保证了钻井液的润滑性，钻进期间钻井液的摩阻系数 在０．０８以内。施工中摩阻和扭矩小，起下钻畅通。 现状［Ｊ］．钻井液与完井液，２００７，２４（３）：７４—７７． ［４］裴建忠，王树永，李文明．用有机胺处理剂解决高温钻井 液流变性调整困难问题［Ｊ］．钻井液与完井液，２０ｏ９，２６ （３）：７９—８１，９４． ［５］吕开河，韩立国，史涛，等．有机胺抑制剂对钻井液性能 （５）流变性稳定。钻进期间流变性能稳定，三开虽然钻 遇泥岩，但是钻井液流变性变化不大。 的影响研究［Ｊ］．钻采工艺，２０１２，３５（２）：３５—３６，９６． ［６］张国，徐江，詹美玲，等．新型聚胺水基钻井液研究及 ６ 结论及建议 （１）室内研究表明，ＷＡＮ一１具有抑制粘土造浆的能力， 应用［Ｊ］．钻井液与完井液，２０１３，３０（３）：２３—２６． ［７］孙德军，王君，王立亚，等．非离子型有机胺提高钻井液抑 提高了粘土的容量限，能有效防止泥页岩吸水膨胀坍塌。 制性的室内研究［Ｊ］．钻井液与完井液，２Ｏ０９，２６（５）：７—９． （２）在现场应用中，有机胺强抑制钻井液体系抑制性强， 抗温性好，封堵润滑效果明显，井眼扩大率低，机械钻速快。 （３）水平段保持低粘高切低失水性能，防止岩屑床导致 的托压问题；水平段后期高温耗土量大，注意维持ＭＢＴ值在 ６ｏ一８０马／Ｌ。 （本文文献格式：刘伟，郑志成．有机胺强抑制钻井液体系 在盐２２７—５ＨＦ井的应用［Ｊ］．山东化工，２０１５，４４（３）：１００ —１０１．）
