无固相钻井液在沉积岩复杂地层钻探中的应用研究

2017-03-03哈里木拜克中国石化国际石油工程有限公司北京100728中原石油勘探局钻井四公司河南濮阳457322

化工管理 2017年4期

关键词：沉积岩甲酸钻井液

哈里木拜克(中国石化国际石油工程有限公司, 北京 100728;中原石油勘探局钻井四公司, 河南濮阳 457322)

哈里木拜克(中国石化国际石油工程有限公司, 北京 100728;中原石油勘探局钻井四公司, 河南濮阳 457322)

在油田勘探、开发工作中无固相钻井液对保护油气层，提高采收率有着很重要作用，具有流变性好、护壁能力好、带岩屑能力强、密度低、防渗漏、提高机械钻速等诸多特点。本文就无固相钻井液在复杂地层钻探工作的应用进行了深入的分析与研究。

沉积岩；无固相钻井液；复杂地层

随着油田勘探开发力度不断深入，以及钻井作业中对于环境保护力度的不断加强，使得人们对于钻井液的性能要求也变得越来越高。借助于无固相钻井液来进行沉积岩的钻探施工，能够在一些松散、水敏性与破碎的破碎地层中很好的进行工作。无固相钻井液有着效率高、成本低以及所需劳动强度少等诸多优势，这就使该技术在沉积岩复杂地层的钻探工作中得到越来越广泛的应用。

1 无固相钻井液的发展现状

高分子聚合物在无固相钻井液体系中有着非常重要的作用，但是现阶段的无固相钻井液体系中的聚合物增粘液一直存在着一定的限制，并且无法抵抗很高的温度，这也是制约无固相钻井液在石油勘探中被广泛使用的一个重要原因。虽然说国内外在进行无固相钻井液的研究方面取得了一定的效果，但是其在具体应用过程中依旧存在着一定的局限性，这也就需要相关的研究人员能够不断探索耐高温耐高盐度的无固相钻井液，从而让其能够适用于一些高深高密度的钻探工作中。

2 现阶段在沉积岩复杂地层钻探中的钻探难题

在进行各种钻探工作时，上述的几种地层是最常见的复杂钻探地层，其延时可钻性级别较低。这些地层中的岩石多为松散结构、无胶结或者弱胶结。导致了在实际钻探过程中，容易出现孔壁失稳、漏水及涌水现象、坍塌以及掉块等事项，并严重危害到整个钻探过程中的安全施工。

借助于传统的粘土浆作为钻井液，其钻探施工过程比较困难，并在进行钻探过程中容易出现孔壁的失稳等事故，而且这种施工方式的生产效率低下，资源消耗较大，这也就导致了整个钻探企业难以取得一个良好的经济效益。而通过合理的选用钻井液，能够有效的保障孔壁的完整与稳定程度，并减少孔内事故的发生。这就可以进一步提升钻进效率，并提高整个钻探企业的经济效益。

3 几种常用无固相钻井液及特性

(1)甲酸盐钻井液甲酸盐钻井液是一种借助于无碰撞土、无固相有机盐钻井液体系，主要由增添剂CXV、油层保护剂CXG、辅助抑制剂以及甲酸盐构成。在实际工作状况中，还可以根据具体需要来加入聚合醇以及消泡剂等各种物质。利用甲酸盐钻井液，有着很宽的密度范围，对于页岩也有着很好的抑制性，其流通性强、性能稳定，抗高温，并且能够有效增加聚合物在其中的高温稳定性。因此甲酸盐钻井液经常被应用于石油井的开采过程中。

(2)水玻璃类无固相钻井液该钻井液有着很强的胶结能力，在加入适当的无机物之后，能够对松散的岩层产生更强的胶结能力，并有着良好的堵漏效果。因此水玻璃类的无固相钻井液通常应当在松散砂岩层等一些厚度较大的困难地层中。

(3)植物胶类无固相钻井液植物胶类的无固相钻井液有着良好的弹性粘度。在这类钻井液中加入一些磺化沥青等处理剂，能够进一步的提升其润滑、减振以及抗渗漏的效果。因此该类钻井液适合应用于一些相对稳定但渗漏性较大的地层中。

4 典型应用实例

哈萨克斯坦阿克纠宾州SRKS-1X井进行开钻工作，设计井深1000米，在二开表层钻进过程中运用了聚合物钻井液，并运用SMITH，TCTi+CPS，φ311.15mm型号的钻头，钻压：3-8т、转盘转速：120r/min、泵排量：20l/s，二开钻进410M，平均转速为27.89m/h，下入φ244.5mm套管进行固井。

该油井利用聚合物作为钻井液，其粘切较低，并有利于减少环空压力的损耗，从而提升水力的破岩作用。因此能够取得较快的施工效率。此外在钻进过程中，该钻井液能够长时间将粘度稳定在一固定值上，其粘度波动也能够保持在2s左右，工作过程中的切力几乎不会发生变化。因此在钻进过程中，该钻井液的粘度能够保持在一个稳定状态，并不会出现因为固相的侵入而造成的坍塌、下钻不到底等现象。

此外，在运用聚合物钻井液进行钻井工作时，其动切力较小，静切力则不会随着时间的增大而不断增加。因此在钻井液流动和静止的过程中其粘度都比较低，这也就有利于石油井的开泵环节，并会在起下钻与开泵过程中出现比较大的压力波动。因此借助于无固相钻井液能够很好的维持井眼的稳定性，并可以有效防止井漏等现象的出现。利用无固相钻井液来进行钻井工作，其摩擦系数比较低，因为在钻进过程中，井壁也能够保持在一定的光滑程度，这也就使得电测成功率得到了大幅度提升，并能够满足测井工作中的实际需求。

5 注意问题

①高聚物的分子链都比较长，因此在使用过程中需要预先进行水溶，并且在搅拌过程中需要杜绝高转速搅拌的方式。②在进行钻井液处理剂的调配过程中，一定要注意其成分与添加的次序，这样才能够防止因为结团而导致的钻井液无法使用这种情况出现。③进行钻井液配置过程中一定要注意配制水的水质，在必要情况下还需要对水先进行软化处理。④应当在施工过程中充分加强对钻井液的监控力度，并能够及时的进行岩粉的清理以及处理剂的添加工作。