复合盐钻井液体系在现场的应用

张高峰

摘 要：复合盐钻井液体系是近几年在胜利油区施工中使用的新型钻井液体系，在一些深井、中深井中应用的效果良好，既很好地解决了胜利油田新生界沙河街地层的井壁稳定、电测阻卡问题，还大幅提高了机械钻速和施工时效，另外，在储层保护方面，复合盐水体系也有很好的表现。与常规聚合物、聚磺钻井液体系相比，复合盐水钻井液体系具有良好的优势。

关键词：复合盐；井壁稳定；储层；优势

复合盐钻井液是一种能适应全程小循环、有效控制井径、保护油气层的强抑制钻井液体系。具有抑制能力强、护壁性好、固相容量大、亚微米颗粒含量低、低滤失、润滑性好、抗温抗污染能力强、适应性广、易配置、综合成本低的特点，并能有效保证固井质量、保护储层。

1 复合盐钻井液体系的优势

1.1 稳定井壁

井壁不稳定大都是由于水敏性泥巖水化后产生膨胀应力导致井壁应力分布不均造成的，在伊利石、蒙脱石混层尤为明显。复合盐钻井液具有稳定井壁的优势，主要表现在较高的滤液矿化度从根本上抑制了泥岩的水化，从而减小了粘土的膨胀应力。这也是大北、桩西等高矿化度水型地区的井壁稳定性比滨州、车西等淡水地区施工井井壁稳定的一个重要因素。

1.2 抑制性强

复合盐钻井液体系具有较高的矿化度，能够有效的抑制粘土晶层间的渗透水化作用，K+离子能够通过离子交换吸附作用进入粘土晶层间，起到晶格固定作用，大大削弱了粘土水化分散的能力。因此复合盐钻井液钻出的岩屑颗粒清晰、易清洗，能有效抑制地层造浆，使钻屑始终维持在较大的粒径范围，分散程度降低，固相含量大幅度降低。

1.3 具有良好的流变性

复合盐钻井液体系较其他钻井液体系具有更为良好的流动性。 由于其高矿化度，粘土颗粒吸附的阴阳离子含量多，钻井液中的固相颗粒的水化膜被压缩，自由水含量增加，固相颗粒间、固相颗粒与液相间的摩擦得到大幅度降低，动切力、静切力降低，流动性大幅提高。

2 复合盐钻井液体系的转化

目前施工井转换复合盐钻井液层位大多在东营组底部，沙河街组之前，以自然密度钻井液转换为例：密度控制在1.12g/cm3，粘度：32S以内，搬土含量：45-50mg/l。

2.1 钻井液进行护胶处理

东营组中下部逐步降低滤失量，保证体系成功转换后，钻进沙河街组前将钻井液各性能调整至设计要求范围。转换前要对钻井液进行进行护胶处理，护胶的目的是在有用的粘土颗粒表面附着一定量的高分子聚合物，防止在加入无机盐后由于离子斥力造成粘土与高分子间无法有效吸附，造成钻井液性能大幅度变化，或难以调整。

2.2 进行加盐处理

2.2.1 小型试验

体系转换前，取钻井液在高速搅拌下加入3-5%氯化钠、5-7%氯化钾，并对比加入前后的性能变化，正常情况下，钻井液会经历先稠后稀的过程，最终达到流动性较好（动速比<0.3，初切<2，终切<4）的一个目标状态。无条件的可在现场隔离出一个循环罐，在井浆内加入无机盐观察性能变化。

2.2.2 全井转换

按照设计要求分2-3循环周加入：3-5%氯化钠、5-7%氯化钾，转换处理完成后，要求氯根的含量控制在50000mg/l以上。在转化过程后，会出现钻井液的粘切、滤失量升高的现象，主要从以下几个方面解决：①转换过程中按循环周加水，进一步调节钻井液的流变性；②根据现场情况加入流型调节剂、KFT等褐煤的处理剂，调整钻井液流变性；③若钻井液滤失量反弹幅度较大，可在加水的过程中，再加入WNP-1、LV-CMC、DSP-2等抗盐降滤失剂，进一步提高钻井液的抗盐能力。

3 现场的应用

车古271井二开使用强抑制封堵钻井液体系，三开使用复合盐钻井液体系。转化完成后，补充3%超细碳酸钙、2%无荧光白沥青，提高钻井液的封堵能力。在施工中，按照钻井液体系配比，及时补充一定数量的处理剂，使其达到技术要求。该井在施工的过程中，在3850米、4400米、4750米多次出现了油气侵，钻井液具有良好的流变性，易脱气，钻井液的抗污染能力强，钻井液性能稳定。在钻遇到上古生界煤层时，钻井液的抑制性强，井壁稳定性好，未发生掉块卡钻、划眼等井下复杂情况。

4 存在的问题

4.1 粘度、切力控制困难

①钻井液的固相控制不到位，固相含量高，或者土相分散过细，土相过高；②护胶不到位，抗盐能力不足，按照聚磺钻井液体系的方式去处理；③在加盐的过程中，未按照循环周加入，造成加入不均匀。

4.2 滤矢量不稳定

①钻井液中的含盐量偏低，氯离子的含量在60000mg/l是比较好的，要及时补充钻井液的含盐量，出现了第一次处理完成后，后期的维护不到位的现象；②钻井液中的处理剂，护胶的处理剂减少，未及时补充；③钻井液的泥饼质量不好，复合盐钻井液体系消耗土相多，应定期补充搬土浆；④检测钻井液中的碳酸根、碳酸氢根的含量，如这2种离子的含量增加时，容易出现钻井液污染，钻井液流变性差，泥饼质量差，导致滤矢量增加；⑤pH值的控制，复合盐钻井液体系，消耗的烧碱的量大，pH值维护在9-10之间。

参考文献：

[1]徐同台，赵忠举.国外钻井液和完井液技术[M].北京：石油工艺出版社，2004.

[2]陈大钧，陈馥.油气田应用化学[M].北京：石油工艺出版社，2006.