水包油鉆井液技術(shù)應(yīng)用研究

摘 要：隨著油氣勘探與開發(fā)技術(shù)的不斷革新，鉆井液的應(yīng)用技術(shù)也隨之不斷的深入。目前應(yīng)用的鉆井液體系種類繁多，其中水包油鉆井液以其良好的流變性、放塌性、抗高溫能力、密度穩(wěn)定、抑制泡沫效果好，成本適中而受到青睞。本文將基于水包油鉆井液現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：鉆井液；水包油；

中圖分類號(hào)：TE254.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-03-00-02

一、緒論

（一）鉆井液綜述。鉆井液是鉆探過程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)，是鉆井的“血液“，又稱鉆孔沖洗液。鉆井液屬于膠態(tài)體系，以分散體系為標(biāo)準(zhǔn)可分為水基鉆井液、油基鉆井液和氣體型鉆井液。通常水基鉆井液是一種膠態(tài)懸浮體，油包水和水包油鉆井液屬于粗分散膠體分散體，泡沫及重啟鉆井液是氣體在液體中的分散體。在特殊的地層中也可用空氣或天然氣作為循環(huán)介質(zhì)。依據(jù)我國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，我國有八大鉆井液體系，具體分為：聚合物鉆井液體系；鉀基鉆井液體系；飽和鹽水鉆井液體系；分散鉆井液體系；鈣處理鉆井液體系；鹽水鉆井液體系；油基鉆井液體系和氣體鉆井液體系。

（二）水包油鉆井液概述。水包油鉆井液主要用于解決一些低孔低滲、縫洞發(fā)育井漏、地層壓力系數(shù)低的儲(chǔ)層保護(hù)問題和深井欠平衡技術(shù)難題。水包油鉆井液是將一定量的油分散在淡水或不同礦化度的鹽水中，形成一種以水為連續(xù)相、油為分散相的水包油乳狀液。它由水相、油相。乳化劑和其它處理劑組成，其中水相是外相，油相是內(nèi)相，以高閃點(diǎn)、高燃點(diǎn)和高苯胺點(diǎn)的礦物油（如柴油、原油和白油）為主。

二、現(xiàn)場應(yīng)用研究

施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)概要。龍深307井位于位于吉林省鎮(zhèn)賚縣五棵樹鎮(zhèn)王福元村北1.2km，是中石油吉林油田布署在松遼盆地南部英臺(tái)斷陷五棵樹構(gòu)造帶五棵樹Ⅲ號(hào)構(gòu)造的一口評(píng)價(jià)井。本井設(shè)計(jì)井深4200m.實(shí)鉆井深4072m。目的層：營二段兼探泉頭組、登婁庫組。龍深307井是吉林油田部署在松遼盆地南部英臺(tái)斷陷五棵樹Ⅲ號(hào)構(gòu)造的一口評(píng)價(jià)井，設(shè)計(jì)井深4200m，完鉆井深4072m；平均機(jī)械鉆速3.47m/h；取心進(jìn)尺33.35m，巖心長度32.96m，巖心收獲率98.83%；全井最大井斜12.85°，最大水平位移79.65m；鉆井周期111.48d。

本井鉆遇登婁庫組、營城組，采用水包油鉆井液體系，進(jìn)尺925m，純鉆進(jìn)時(shí)間649h，平均機(jī)械鉆速1.43m/h，施工順利。

三、水包油鉆井液的特性分析

（一）三開井段采用水包油鉆井液，綜合分析三開井段3147m-4072m電測數(shù)據(jù)表得知：本段最大井徑220.25mm，在井深3525.00至3550.00m；本段最小井徑207.40mm，在井深4000.00至4025.00m；目的層平均井徑擴(kuò)大率1.4%，非目的層平均井徑擴(kuò)大率4.8%，可直觀發(fā)現(xiàn)：水包油鉆井液在現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用中具有較低的濾失量和較強(qiáng)的抑制能力，穩(wěn)定井壁能力優(yōu)于其他水基鉆井液體系。

三開最大井徑220.25mm，在井深3550m處，最小井徑207.40mm，在井深4025m處。三開最大位移79.65m，方位54.66°。由圖可見，采用水包油鉆井液體系后，井徑得到明顯的改善，井徑擴(kuò)大率顯著降低。

（二）水包油鉆井液基本配方：40%清水+0.3%NaOH+8%LHR-Ⅱ+60%柴油+3%FRJ-Ⅱ+抑泡劑3t+1%超高溫儲(chǔ)層保護(hù)劑。根據(jù)施工現(xiàn)場的不同工況和地質(zhì)條件，我們可以調(diào)節(jié)不同的油水比以及其他試劑的加入比例以滿足實(shí)際工況的需求。

四、水包油鉆井液的配制與維護(hù)

（一）水包油鉆井液現(xiàn)場配制

開鉆前首先對(duì)地面循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行清理干凈，保證低密度鉆井液的密度控制在要求范圍之內(nèi)，配制隔離液30m3，ρ：1.02g/cm3，F(xiàn)V：55s；然后按40%清水+0.3%NaOH+8%LHR-Ⅱ+60%柴油+3%FRJ-Ⅱ配制水包油鉆井液，加入清水60m3，NaOH0.2t，LHR-Ⅱ9t，柴油80t，F(xiàn)RJ-Ⅱ4.5t；充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笮阅転棣眩?.95g/cm3，F(xiàn)V：47s，PV：18mpa·s，YP：8pa，pH：9，F(xiàn)l：2mL，泥餅：0.5mm，τ10″/τ10′：0/2pa。

配制完后進(jìn)行替漿，先打入30m3隔離液，并在地面按配方重新配制水包油鉆井液80m3，建立正常循環(huán)，待循環(huán)均勻后鉆井液性能為ρ：0.96g/cm3，F(xiàn)V：46s，PV：15mpa·s，YP：3pa，pH：9，τ10″/τ10′：1/2pa。Fl：1.4mL，泥餅0.5mm。

（二）水包油鉆井液的維護(hù)與處理：

針對(duì)該井的鉆遇地層及水包油鉆井液體系具有較好的抗污染能力、抑制防塌能力，開鉆前按照配方加足各種鉆井液助劑和油層保護(hù)劑；一方面提高鉆井液的抑制防塌能力和潤滑效果，另一方面控制較低的漏失量，改善泥餅質(zhì)量，利于儲(chǔ)層保護(hù)。在整個(gè)鉆進(jìn)過程中，加強(qiáng)固控設(shè)備的維護(hù)和使用，及時(shí)開啟離心機(jī)清除劣質(zhì)固相，確保鉆井液密度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，以達(dá)到欠平衡鉆進(jìn)的目的。日常維護(hù)采取小水跟進(jìn)，細(xì)水長流的方式控制固相含量、坂含和粘切；勤測油水比，適時(shí)補(bǔ)充柴油、乳化劑、穩(wěn)定劑和燒堿，確保體系的穩(wěn)定；可通過提高油水比提粘降密度，降低油水比來降粘提密度（密度小于1.0g/cm3時(shí)）。鉆進(jìn)中使用的鉆井液性能為ρ：0.90-0.98g/cm3、FV：47-75s，F(xiàn)l：0.5ml，泥餅：0.2mm，PH：10，PV：25mpa·s，YP：10pa。通過欠平衡施工，水包油鉆井液抗污染能力強(qiáng)，攜砂效果好，井壁穩(wěn)定，摩阻小、起下鉆暢通無阻，保證了井下安全。

本井段為欠平衡鉆進(jìn)，在整個(gè)產(chǎn)層井段，鉆進(jìn)時(shí)密度保持在0.95-0.98g/cm3，起鉆前，泵入提前配制好的50m3密度為1.40g/cm3的水包油重漿起鉆，確保井內(nèi)液柱壓力與1.15g/cm3的儲(chǔ)備重漿產(chǎn)生的液柱壓力相同，以達(dá)到平衡地層壓力的目的?；鞚{部分經(jīng)離心機(jī)處理后參與循環(huán)，確保水包油鉆井液性能不發(fā)生大的變化，避免了鉆井液混漿后水包油鉆井液坂含、固相含量、密度、粘切升高不易處理的困難，還節(jié)約了成本。鉆至井深4072m完鉆，在調(diào)整、穩(wěn)定鉆井液性能的基礎(chǔ)上，加大排量洗井，確保井眼干凈、暢通。

五、結(jié)論

該體系系能穩(wěn)定，抗溫能力強(qiáng)，流動(dòng)性好，慮失量低，穩(wěn)定井壁能力較強(qiáng)；其密度低于普通鉆井液體系，欠平衡鉆進(jìn)時(shí)對(duì)儲(chǔ)層損害極小，有利于解放油氣層，提高油氣井產(chǎn)能；有助于防止井漏的產(chǎn)生和機(jī)械鉆速的提高，不影響電測和核磁測井；較之泡沫和充氣鉆井液體系而言，其在使用過程中不需配備復(fù)雜設(shè)備，且性能上容易監(jiān)測、控制和調(diào)整；潤滑作用好，可減少對(duì)水力循環(huán)系統(tǒng)的損害。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬勇；催茂榮；孫少亮；水包油鉆井液國內(nèi)研究應(yīng)用進(jìn)展[J]；斷塊油氣田；2006年01期

[2]范振忠；趙恒；水包油鉆井液抗污染性室內(nèi)評(píng)價(jià)[J]；科學(xué)技術(shù)與工程；2011年01期

[3]何俊才；范振忠；趙恒；王博通；樊英；賀夢琦；王玲；水包油鉆井液基本配方優(yōu)先及抗溫性評(píng)價(jià)[J]；科學(xué)技術(shù)與工程；2010年31期