勝利鉆完井液技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

劉云飛

【摘 要】近年來，隨著深部鉆探和復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)需求，對(duì)鉆井液在壓力控制、井壁穩(wěn)定、儲(chǔ)層保護(hù)等要求日益提高，本文通過對(duì)存在問題、鉆井液技術(shù)、鉆完井油氣層保護(hù)技術(shù)的詳細(xì)分析，提出了發(fā)展建議，以期為增儲(chǔ)上產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】鉆井液技術(shù)；油氣層保護(hù)技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

0 前言

鉆井液是鉆井的血液，不僅要保障安全快速高效鉆井，同時(shí)要保護(hù)好油氣層和環(huán)境。近年來，隨著深部鉆探和復(fù)雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)需求，對(duì)鉆井液在壓力控制、井壁穩(wěn)定、儲(chǔ)層保護(hù)等方面要求日益提高。

1 存在的問題

（1）難度不斷增大：油田老區(qū)由于長(zhǎng)期注采施工及老井套管破損導(dǎo)致井復(fù)雜情況增多；新動(dòng)用區(qū)、非常規(guī)井越來越深，溫度和壓力越來越高，都大幅度增加了鉆井施工成本和風(fēng)險(xiǎn)。

（2）對(duì)油氣層保護(hù)技術(shù)認(rèn)識(shí)存在一定的偏差：油氣層保護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，不是單純某一項(xiàng)處理劑能解決的，鉆井過程中要鉆井工程、鉆井液體系、完井等技術(shù)環(huán)節(jié)共同協(xié)調(diào)完成。

（3）區(qū)塊開發(fā)方案設(shè)計(jì)的針對(duì)性有待加強(qiáng)：雖然目前多數(shù)區(qū)塊都有方案設(shè)計(jì)，但由于基礎(chǔ)試驗(yàn)研究少，資料收集不充分，分析不足等，針對(duì)性有待提高。

（4）技術(shù)跟蹤分析要進(jìn)一步深入：在目前的鉆井液及油氣層保護(hù)工作中，主要突出了執(zhí)行階段，特別是對(duì)實(shí)施油氣層保護(hù)的油井，沒有及時(shí)跟蹤調(diào)查分析，相應(yīng)的技術(shù)完善有困難。

2 井壁穩(wěn)定鉆井液技術(shù)

2.1 油基鉆井液

油基鉆井液體系成功用于渤頁(yè)平1井（完鉆井深4335.54m，垂深2969.75m，水平段長(zhǎng)1174.05m）。施工過程中鉆井液性能穩(wěn)定，鉆屑粒徑規(guī)則均質(zhì)、棱角分明。井徑規(guī)則，井徑擴(kuò)大率1.9%。井眼清潔，攜帶能力強(qiáng)?？乖?、H2S污染能力強(qiáng)，固相容限高。

應(yīng)用效果：鉆井施工未出現(xiàn)任何復(fù)雜事故；長(zhǎng)水平段條件下摩阻6～7t、平均扭矩12KN.m以下；電測(cè)成功率100%，三開泥頁(yè)巖電測(cè)井段井眼擴(kuò)大率2.3%，井壁穩(wěn)定效果顯著。

采用油基鉆井液回收和清洗分步實(shí)施工藝，鉆屑油基鉆井液回收率大于90%，節(jié)約成本，清潔環(huán)保；采用生物酶技術(shù)技術(shù)，處理后鉆屑含油量小于1%，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)排放環(huán)保要求；處理能力達(dá)到5m3/h，滿足了鉆進(jìn)隨鉆處理要求，現(xiàn)已試驗(yàn)3口井。

2.2 水基鉆井液

油基鉆井液完全能夠滿足復(fù)雜地層鉆探需求，但為了更好降低成本，替代油基鉆井液，開展了水基鉆井液技術(shù)研究。

鋁胺鉆井液體系：該鉆井液技術(shù)在大蘆湖地區(qū)以及許多深探井上進(jìn)行了應(yīng)用，在樊家區(qū)塊儲(chǔ)層段地層相對(duì)穩(wěn)定，砂泥巖互層很少，此種鉆井液體系應(yīng)用較成熟，鉆井指標(biāo)屢創(chuàng)新高。

高混油比鉆井液：具有儲(chǔ)層薄、橫向變化快的特點(diǎn)，砂巖與泥巖、灰?guī)r呈互層，泥巖夾層易水化膨脹，造成井壁失穩(wěn)。

高混油比水基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果：在渤南地區(qū)已完成7口井，義123-平1井2012年4月6日經(jīng)壓裂投產(chǎn)，自噴日產(chǎn)油43.4t，效果良好，為全面動(dòng)用義123塊致密特低滲油藏的開發(fā)提供了配套技術(shù)，其中義123-9HF 創(chuàng)造了勝利東部油區(qū)水平井井深最深（5340m）和該區(qū)塊同類型井鉆井周期最短（67.58d）、水平段最長(zhǎng)（1450m）三項(xiàng)紀(jì)錄。

2.3 高混油比有機(jī)鹽鉆井液

勝利油田首口灘壩砂油藏非常規(guī)水平井濱435-1HF水平段試驗(yàn)成功，解決了砂巖與泥巖、灰?guī)r互層，泥巖夾層易水化膨脹，地層水礦化度高等造成的井壁失穩(wěn)難題。完鉆井深5007m，水平段長(zhǎng)1161m，其中鉆遇砂巖483m，泥巖512m，砂泥巖層166m。

3 鉆完井油氣層保護(hù)技術(shù)

保護(hù)油氣層技術(shù)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科、多專業(yè)、多部門并貫穿整個(gè)油氣生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)工程，勝利油田主要油層保護(hù)技術(shù)措施分別是：考慮鉆井液成本，使用上部鉆井液加入儲(chǔ)層保護(hù)處理材料直接轉(zhuǎn)換；考慮儲(chǔ)層保護(hù)效果，采用專門的儲(chǔ)層鉆開液；完井后采用完井液進(jìn)行完井，進(jìn)一步減少儲(chǔ)層傷害；采用區(qū)塊一體化保護(hù)技術(shù)，針對(duì)重點(diǎn)開發(fā)區(qū)塊，制定針對(duì)性的油層保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)全過程油氣層保護(hù)。

3.1 儲(chǔ)層保護(hù)處理材料

暫堵材料類：提高泥餅致密性，降低濾液和固相侵入量和深度。該技術(shù)適應(yīng)于所有碎屑巖儲(chǔ)層，勝利油田使用的該類材料數(shù)量最多。

粘土防膨類：提高鉆井液濾液抑制性，減輕敏感性。該技術(shù)適合于水敏性較強(qiáng)的儲(chǔ)層，必須針對(duì)不同儲(chǔ)層進(jìn)行優(yōu)選，才能確定適合該水敏儲(chǔ)層的抑制劑。

防水鎖劑類：降低濾液表面張力防止水鎖傷害和乳化堵塞。該技術(shù)適合于能夠自然見產(chǎn)的低滲透儲(chǔ)層，滲透率范圍10～50md。2012在現(xiàn)河史3、史106、純17等低滲儲(chǔ)層區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用。返排實(shí)驗(yàn)中，加入防水鎖劑后返排壓力明顯降低，且滲透率恢復(fù)值明顯提高。

3.2 儲(chǔ)層鉆開液

無固相鉆井液技術(shù)：不漏或漏失量小的井選用無固相鉆井液。主要解決過平衡條件下固相對(duì)裂縫性巖心傷害嚴(yán)重的問題，2012年在潛山和火成巖地層應(yīng)用20余口井，埕北古7井組已完成4口井，現(xiàn)場(chǎng)最高溫度達(dá)136℃，投產(chǎn)3口，油氣層保護(hù)效果顯著。

漂珠鉆井液：地層壓力較低的井，使用漂珠鉆井液。對(duì)于地層壓力低、又易漏的地層，使用漂珠鉆井液體系，密度最低可降低至0.85 g/cm3，在昌73-斜6井、昌97、青東251等井進(jìn)行了應(yīng)用。

泡沫鉆井：潛山、火成巖易漏失地層，采用泡沫鉆井液。2012年在鄭家潛山、昌濰火成巖易漏失地層，采用泡沫鉆井液體系應(yīng)用15口井。

氣體鉆井：坨深4井是勝利油田首口產(chǎn)層氣體鉆井，機(jī)械鉆速3.12m/h，是常規(guī)鉆井0.8m/h的3.9倍；獲取了地層的自然產(chǎn)能，澄清了以往常規(guī)鉆井低產(chǎn)或無產(chǎn)的原因，有助于濟(jì)陽(yáng)坳陷深層裂解氣勘探戰(zhàn)略目標(biāo)的落實(shí)。

3.3 完井液技術(shù)

該技術(shù)推廣使用，永8區(qū)塊4口井均獲得高產(chǎn)，合計(jì)日產(chǎn)油近100t，其中永8-平16井日產(chǎn)18.7t，永8-平17井日產(chǎn)16t，永8-平18井日產(chǎn)30t，永8-平21井日產(chǎn)24.8t。

3.4 區(qū)塊一體化保護(hù)技術(shù)

以老168區(qū)塊為例，平均單井鉆井周期比方案設(shè)計(jì)提前3.4天，與老163塊對(duì)比，建產(chǎn)周期縮短一年；投產(chǎn)初期單井平均日油提高了4.8t，成為油田一體化管理的樣板工程。

4 發(fā)展建議

4.1 集中開展非常規(guī)專項(xiàng)技術(shù)研究

加速基礎(chǔ)研究：研究相應(yīng)的適合泥頁(yè)巖長(zhǎng)水平段井壁穩(wěn)定評(píng)價(jià)儀器，建立評(píng)價(jià)方法；開展鉆井液對(duì)泥頁(yè)巖微裂縫影響規(guī)律研究。

完善現(xiàn)有技術(shù)：針對(duì)高混油鉆井液進(jìn)一步提高其乳化封堵性能；探討完善有機(jī)鹽抑制性能提高技術(shù)；為降低油基鉆井液成本和環(huán)境影響，加快低毒性油基鉆井液循環(huán)利用技術(shù)研究。

對(duì)油基鉆井液進(jìn)行適應(yīng)性分析：與水基鉆井液對(duì)比對(duì)油基鉆井液的完全使用成本進(jìn)行細(xì)致分析，找到盈虧的平衡點(diǎn)，在井壁穩(wěn)定問題突出的地區(qū)加大推廣力度，降低綜合成本。

4.2 推廣精細(xì)分段鉆井完井液技術(shù)

上部井眼從地面到儲(chǔ)層頂部，只需要考慮HSE以及鉆井成本；儲(chǔ)層井眼鉆進(jìn)，采用專門設(shè)計(jì)的儲(chǔ)層鉆井液，鉆進(jìn)時(shí)考慮以上兩方面外，還要注意降低地層傷害；完井階段，配合科學(xué)合理的完井處理技術(shù)，確保油層保護(hù)技術(shù)的效果。（下轉(zhuǎn)第79頁(yè)）

（上接第74頁(yè)）4.3 建立不同類型示范區(qū)塊

實(shí)行勘探開發(fā)工程一體化系統(tǒng)油氣層保護(hù)工程，針對(duì)重點(diǎn)開發(fā)區(qū)塊，地質(zhì)、鉆井、開發(fā)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一研究、統(tǒng)一實(shí)施，協(xié)同合作，制定針對(duì)性的油層保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)全過程油氣層保護(hù)，提高單井產(chǎn)量和采收率。

5 結(jié)束語(yǔ)

勝利鉆完井液技術(shù)目前基本保障了勘探開發(fā)需要，為增儲(chǔ)上產(chǎn)提供了技術(shù)支撐，還要堅(jiān)持走高端高質(zhì)高效發(fā)展之路，深化提速提效，為打造高端技術(shù)探索勝利之路。

[責(zé)任編輯：丁艷]