提高深探井鉆井效益技術(shù)探討

左豐芹

（勝利石油工程有限公司渤海鉆井總公司 山東東營(yíng) 257000）

摘 要：深探井具有高溫、高壓、地層復(fù)雜、工藝復(fù)雜、污染嚴(yán)重和地質(zhì)情況不易預(yù)測(cè)等多項(xiàng)不利于鉆井作業(yè)的因素，嚴(yán)重影響著鉆井生產(chǎn)安全。深探井鉆井液質(zhì)量不易保證，而成本投入居高不下，井下復(fù)雜情況時(shí)有發(fā)生，如何降低深探井成本投入，保障鉆井生產(chǎn)安全，是增加鉆井效益的一項(xiàng)重要內(nèi)容。針對(duì)該技術(shù)問(wèn)題，我們調(diào)查目前深探井鉆井現(xiàn)狀，針對(duì)成本居高不下的原因進(jìn)行分析，確定造成該問(wèn)題的主要因素，針對(duì)這些因素制定了技術(shù)措施，提高了鉆井液質(zhì)量，降低了成本投入，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：深探井；鉆井液；鉆井成本

一、概述

近年來(lái)公司承鉆深探井逐漸增多，在深探井施工中遇到了井壁不穩(wěn)定、鉆井液高溫失穩(wěn)和流變參數(shù)不易控制等諸多技術(shù)難題[1]，導(dǎo)致鉆井液成本投入居高不下，2014年度，我們公司承鉆3500米以上深探井5口，鉆井液成本超額率高達(dá)96%，大大增加了鉆井成本，嚴(yán)重影響了公司的經(jīng)營(yíng)效益。

二、原因分析

1、鉆井液性能不達(dá)標(biāo)

分析目前深探井所用鉆井液體系，主處理劑不夠明晰，多項(xiàng)處理劑不在最佳含量范圍內(nèi)，不易獲得良好的鉆井液性能參數(shù)組合，嚴(yán)重影響了鉆井液抗污染能力、防塌能力，存在穩(wěn)定性差、防塌降濾失困難、高溫高壓濾失量難以降至15ml以下、降低濾失量會(huì)引起流變參數(shù)惡化、終切力難以控制在20Pa之內(nèi)等問(wèn)題，導(dǎo)致頻繁處理鉆井液，增加了處理劑用量，降低了處理劑使用效率[2]。

2、操作人員技術(shù)素質(zhì)差

現(xiàn)場(chǎng)技能操作人員不能通過(guò)小型試驗(yàn)優(yōu)化鉆井液處理最佳方案，只是憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和感覺(jué)，防塌降濾失劑的加入存在很大程度的盲目性，大大降低了使用效率；處理劑或加重劑加入不通過(guò)加料漏斗，直接加入循環(huán)鉆井液中，存在分散溶解不良，部分處理劑被固控設(shè)備除掉，或沉附在井壁上造成不良影響，增加了處理劑用量。

3、加料設(shè)施存在問(wèn)題

深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查獲悉：所配備加料漏斗，均棄置不用，主要原因是加料時(shí)容易堵塞，且不易清理疏通，只得將處理劑或加重劑直接加入循環(huán)鉆井液中，加之深探井鉆井液失水相對(duì)較小，使處理劑不易及時(shí)分散溶解、生效，而被固相控制設(shè)備除掉，造成浪費(fèi)。

三、技術(shù)措施

1、分層段優(yōu)選鉆井液體系

依據(jù)現(xiàn)代鉆井液技術(shù)理論，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，分層段選用性能指標(biāo)優(yōu)良的鉆井液體系。

（1）東營(yíng)組中部及以上地層。

潛在復(fù)雜情況：地層造漿性強(qiáng)，鉆速快，使鉆井液密度升高快，含砂量高；鉆井過(guò)程中易發(fā)生縮徑、起下鉆遇阻卡、拔活塞等井下復(fù)雜情況。

鉆井液技術(shù)對(duì)策：選用抑制包被能力強(qiáng)的不分散低固相鉆井液體系。該體系由水、膨潤(rùn)土、高聚物組成，既有接近清水的高鉆速又有較好的攜帶、懸浮巖屑能力和防塌性能。

（2）東營(yíng)組下部及以下地層

潛在復(fù)雜情況：該層段是深探井的主要復(fù)雜井段，地層層理裂隙發(fā)育，泥頁(yè)巖易吸水膨脹導(dǎo)致井壁坍塌；深部常存在異?？紫秹毫Γ@井液密度不合適，易導(dǎo)致井壁失穩(wěn)發(fā)生井下復(fù)雜。要求鉆井液有低的濾失量和良好穩(wěn)定的流變參數(shù)。

鉆井液技術(shù)對(duì)策：依據(jù)地層的坍塌壓力和破裂壓力確定合理的鉆井液密度，根據(jù)垮塌機(jī)理并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際成功經(jīng)驗(yàn)，選擇使用聚硅醇防塌鉆井液體系。聚硅醇防塌鉆井液主要特點(diǎn)：

①抗溫能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定，在粘土礦物表面具有潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)作用，能有效抑制粘土水化；

②鉆井液轉(zhuǎn)化、維護(hù)處理簡(jiǎn)便易行，對(duì)環(huán)境影響?。?/p>

③聚硅醇鉆井液抑制固壁效果好，能有效提高層理裂隙發(fā)育地層的穩(wěn)定性；

④聚硅醇鉆井液高溫高壓濾失量容易控制，可控制在7～8ml ，而且仍能保持良好的流變性，大大降低了鉆井液濾液對(duì)井壁不穩(wěn)定的影響；

⑤聚硅醇鉆井液初切力、終切力值較低，引起的井內(nèi)壓力激動(dòng)較??；

⑥聚硅醇鉆井液固相容量限高，在較高密度時(shí)，仍具有良好穩(wěn)定的鉆井液性能；

⑦聚硅醇鉆井液抗污染能力強(qiáng)，潤(rùn)滑性好。

在化驗(yàn)室內(nèi)運(yùn)用正交試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確定聚硅醇防塌鉆井液典型配方?？箯?fù)合鹽降濾失劑3%+高溫防塌降粘降濾失劑3%+抗鹽抗高溫防塌降失水劑3.5%+有機(jī)硅穩(wěn)定劑2%+聚合醇防塌劑3%+羧甲基磺化酚醛樹(shù)脂2.5%（膨潤(rùn)土含量以3%～4%為宜）。

2、加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)

公司舉辦了由12個(gè)深井隊(duì)鉆井液工參加的深探井鉆井液技術(shù)培訓(xùn)班，聘請(qǐng)鉆井液工程師和高級(jí)技師授課，強(qiáng)化深探井鉆井液小型實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練，使理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用較好地結(jié)合起來(lái)，學(xué)后并進(jìn)行了理論和實(shí)際操作兩方面測(cè)試，確保每個(gè)受訓(xùn)者都熟練掌握了深探井鉆井液維護(hù)處理技術(shù)。

3、改進(jìn)加料設(shè)施

與鉆井隊(duì)、機(jī)動(dòng)部門(mén)協(xié)作對(duì)加料設(shè)施做了切實(shí)可行地改進(jìn)。為解決加料易堵塞問(wèn)題，加粗截短了鉆井液噴出管路，為防止加重時(shí)加重劑向外返噴，污染環(huán)境，對(duì)漏斗上部做了加高，并加了蓋板。通過(guò)改進(jìn)，加料設(shè)施比較好用，促進(jìn)處理劑較快地均勻分散溶解于鉆井液中，提高了處理劑使用效率。

四、應(yīng)用效果

近期公司完成的3500米以上深探井5口，鉆井液成本定額6687645元，實(shí)用鉆井液成本8031627元，鉆井液成本超額率為20.1%，鉆井液性能良好穩(wěn)定，保障了深探井施工順利，大幅度降低了鉆井液成本超額率。

五、結(jié)論及建議

1、聚硅醇鉆井液體系性能參數(shù)良好穩(wěn)定，防塌潤(rùn)滑性能好，高溫高壓濾失量易控制在8ml左右，終切力可控制在12Pa之內(nèi)。解決了降低高溫高壓濾失量就會(huì)引起流變參數(shù)惡化等技術(shù)難題，井下復(fù)雜情況明顯減少。

2、鉆井液技術(shù)的培訓(xùn)能夠有效地提高技術(shù)人員的操作水平 。能夠?yàn)殂@井液性能的維護(hù)提供有力保障。

3、通過(guò)改進(jìn)，加料設(shè)施比較好用，促進(jìn)處理劑較快地均勻分散溶解于鉆井液中，提高了處理劑使用效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙俊峰，張克勤，孔德強(qiáng)，盧彥麗，梁艷麗；有機(jī)硅抗高溫鉆井液體系的室內(nèi)研究[J]；鉆井液與完井液；2005年S1期

[2]楊曉麗，李發(fā)榮；使用聚合物鉆井液鉆水平井保持原油產(chǎn)量[J]；國(guó)外油田工程；2008年12期