ADMa-9H钻井液技术

2018-09-11陈先贵毛立丰林士楠

西部探矿工程 2018年9期

陈先贵,张坤,毛立丰,林士楠

（大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院，黑龙江大庆163413）

针对目前采取的钻井液体系现状，四开储层采取无固相聚合物钻井液体系，进行储层专打，保护储层的原理是降低固相对储层孔道堵塞而造成的对储层的伤害。主要出于以下考虑：①减少体系中离子型处理剂的使用，采用中小分子的聚合物类处理剂，降低体系的矿化度，避免由于高矿化度与地层水矿化度不配伍而造成的化学沉淀伤害；②采用中小分子的聚合物处理剂，即可以保证对地层岩屑的包被、抑制，又可以降低失水，同时还能减少由于大分子聚合物产生的交联胶团造成的储层伤害；③不使用土粉配浆，降低了体系中的固相含量，避免固相颗粒堵塞孔喉造成的伤害；④采用暂堵性材料控制钻井液的密度，降低失水，屏蔽有害固相侵入储层。

1 无固相聚合物钻井液体系确定[1-3]

保持现有体系主聚物不变，取消使用土粉配浆、减少或不使用磺化处理剂材料，增加使用小分子或中分子的处理剂产品。增粘剂（流型调节剂）选取生物聚合物，通过使用增粘剂或流型调节剂来调整钻井液体系的流变性，使钻井液体系具有良好地悬浮能力和携岩能力，保证井眼清洁，避免形成岩屑床；防塌降滤失剂使用聚阴离子纤维素、聚丙烯晴铵盐、聚合铝防塌降滤失剂、聚合物降滤失剂等，无固相钻井液体系由于不使用膨润土，配浆时钻井液的滤失控制存在一定的难度，因此选用中小分子的聚合物降滤失剂并辅以一定量的超细碳酸钙来降低泥浆体系的滤失量，并减少滤液侵入储层深部，减少对储层的伤害；加重剂，在钻井液密度达不到设计要求时、出现井控风险时或发生井壁失稳时，采用超细碳酸钙进行加重；使用超细碳酸钙加重是由于超细碳酸钙可溶于酸，国内为多将超细碳酸钙作为储层暂堵剂使用，由超细碳酸钙暂时堵塞储层孔喉阻止滤液及有害固相进一步浸入储层深部从而起到保护储层的目的，在后期进行酸化压裂时将超细碳酸钙溶解，打开通道实现解堵。

根据上述材料使用原则要求和室内复合试验结果确定钻井液体系配方：0.1%～0.3%包被剂+1.0%～2.0%聚合物降滤失剂+1.0%～2.0%聚阴离子纤维素+3.0%～6.0%聚合铝防塌降滤失剂+0.2%～0.5%生物聚合物+0.05%～0.15%KOH+3.0%～6.0%液体润滑剂+CaCO3(加重)。

2 现场应用

2.1 无固相钻井液配制以及维护措施

（1）四开无固相聚合物钻井液配制，配浆罐内加入烧碱，调节pH值为9左右，按照配方，按顺序加入处理剂，搅拌器充分搅拌，每种处理剂加入后要充分搅拌完全溶解后再加入下一种处理剂，特别是分子量稍大的聚合物降滤失剂，全部处理剂加完后要继续搅拌，确保聚合物能够完全溶解伸展，并进行地面循环使体系均匀混合。

（2）使用新配制的泥浆钻水泥塞和水平段钻进，钻进期间配制胶液对钻井液进行维护处理，以超细碳酸钙作为加重剂材料控制密度。

（3）通过有效使用固控设备和补充胶液来控制钻井液密度及固相含量，保持钻井液体系低固相、低密度。

（4）根据润滑性情况使用液体润滑剂，确保钻井液体系具有足够的润滑性，定向顺利实施。

（5）重浆的储备按照设计要求和HSE管理规定执行，本方案重浆采用三开钻井期间保留的重浆，不再另行配制，钻井期间起钻不能使用该重浆压水眼。

本井四开井眼段，正常钻进过程中，日消耗泥浆大约在20m3左右。泥浆粘度过高时，适当减少聚合物降滤失剂胶液浓度，增大聚合铝防塌降滤失剂胶液使用量；若泥浆失水增大，可以根据泥浆粘度情况，适当增加聚合物降滤失剂、聚阴离子纤维素胶液浓度，或者干加聚合铝防塌降滤失剂到循环泥浆中，对泥浆进行调整。同时根据实验室测得泥浆性能判断泥浆切力是否足够，不足时可以使用少量生物聚合物调整泥浆，以达到泥浆良好的悬浮携砂能力。泥浆密度控制主要是以超细碳酸钙加重为主，固控设备正常使用。

2.2ADMa-9H井四开泥浆性能

从表1中的泥浆性能中可以看出，该泥浆体系各项指标均在设计要求范围内。虽然为无固相泥浆体系，没有膨润土在泥浆体系中形成基本骨架，但是在实验室中压制的泥饼致密坚韧，滤失量达标，完全满足现场要求。ADMa-9H四开井段井眼非常规则，几乎没有缩径或者“大肚子”的情况，井径基本都在6.0～6.5inc之间，根据测井数据最终计算平均井径扩大率为4.17%。ADMa-9H四开地质录井捞取砂样清洗工作比较容易，通过砂样地质岩性辨析，精准地进行了地层判断，保证了油层钻遇效果。