复合盐钻井液体系提速提效钻井技术

王劲松

摘 要：自石油勘探开发工业形成以来，提高钻井速度一直是钻井施工中亘古不变的主题。有研究资料表明，钻井速度提高一倍，钻井费用将减少50%。近年来，胜利工程公司大力推广复合盐钻井液体系，该体系具有强抑制特点，解决了大部分区块的井壁失稳难题，但针对该体系的提速提效技术的研究，仍是空白。本文通过对复合盐钻井液中亚微米颗粒的含量、瞬时滤失量的大小进行研究，寻找合理的无机盐加量，并进行了现场试验，取得了良好的提速效果。

关键词：复合盐钻井液 提速 亚微米颗粒 瞬时滤失量

一、复合盐钻井液的提速优势

复合盐钻井液体系依靠各种无机盐提高钻井液的抑制能力，通过压缩扩散双电层度，能有效抑制地层造浆，使固相维持在较大的粒径范围，有明显的提速优势。复具有更为良好的流动性。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，流动性大幅提高。由于复其强抑制能力，以及K+的晶格固定作用，自由水难以进入晶层，从而提高了地层稳定性。同时减少了井下复杂情况的发生，使钻井周期大幅降低。复合盐钻井液的瞬时滤失量较高，能大幅提高机械钻速。

二、复合盐钻井液提速配方优化

2.1含盐量对亚微米颗粒含量的影响

利用SALD-1100激光粒度仪测定不同盐含量中钻井液中固相颗粒的粒度分布。使用淡水钻井液快速钻进基浆，加入不同含量的NaCl、KCl，并测定钻井液中的固相分布情况。

2.2含盐量对瞬时滤失量的影响

从保证钻井液具有较高的瞬时滤失量以提高机械钻速的角度出发，设计以下实验：

取不同含盐量的钻井液，使用LV-CMC分别将钻井液API滤失量调整至4ml，并依据公式：

V30min=2（V7.5min-Vsp）+Vsp

计算钻井液的瞬时滤失量，计算数据如表1所示。

2.3实验数据分析

由实验数据可知，增加无机盐的含量，可满足控制亚微米颗粒含量的要求。当NaCl超过4%、KCl超过8%后，亚微米颗粒含量降低速率明顯降低。由表1实验数据可知，随着含盐量的增加，钻井液的瞬时滤失量呈现先增加后降低的变化趋势，当NaCl的含量达到4.8%时，钻井液瞬时滤失量达到最大，当KCl的含量达到7.5%时，钻井液瞬时滤失量达到最大。可知，当NaCl的含量达到4.8%、 KCl的含量达到7.5%时，可同时满足钻井液控制亚微米颗粒含量、增加瞬时滤失量，从而达到提高机械钻速的目的。

三、复合盐钻井液体系提速提效技术现场应用

3.1邵古斜201井应用

3.1.1邻井施工情况对比：

邵古斜201井附近，有邵古2-11井、邵古2-斜12井、义东301井在井深和层位上具有较好的参考性，四口井的钻头钻速参数如表2：

3.1.2应用效果分析

由图4可知，通过应用复合盐钻井液提速提效技术，机械钻速得到有效的提高，在东营组以下非常明显：

①在馆陶组及以上地层的小循环钻进，机械钻速已经接近清水钻进机械钻速水平；②进入东营组后，复合盐钻井液提速提效技术的优势得到明显体现；③除邵古斜201井在沙一段定向造斜造成机械钻速下降外，进入沙河街组后，复合盐钻井液提速提效技术的应用在各地层使机械钻速有不同程度提高，在沙四段效果尤为明显。

综上，复合盐钻井液提速提效技术的应用，有效解决了地层水敏性泥岩造浆造成的机械钻速下降的问题，相比常规聚合物钻井液体系提速效果显著，机械钻速同比提高27.32%，钻井周期同比提高2.1天，且施工井井壁稳定，复杂情况的发生得到控制，提高了经济效益。

四、结论

复合盐钻井液提速提效技术，通过邵古斜201井现场应用表明：复合盐钻井液提速提效技术具有配方简单、操作方便，对钻井液性能无破坏性影响，能有效提高全过程小循环上部地层的机械钻速，有效抑制东营组的大段水敏性泥岩水化分散，降低钻井液中亚微米颗粒的含量，增加瞬时滤失量，切实提高机械钻速，并能提高强水敏性地层的稳定性，降低井壁垮塌等复杂情况发生的风险，降低钻井综合成本，具有广阔的应用前景。