淺談鉆井液包被抑制劑（PLUS-L）在伊拉克AHDEB項目中的應(yīng)用

王 珩

（大慶油田鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院，黑龍江大慶163413）

1 地質(zhì)工程概況

Upper Fars層約1100m，之前以泥巖為主，中上部夾薄層細(xì)砂巖，下部夾薄層石膏與泥質(zhì)灰?guī)r；1100～1600m，上部為泥巖與石膏、硬石膏呈不等厚互層，中部為灰質(zhì)泥巖夾石膏與硬石膏，1300m以后以石膏、硬石膏為主，夾薄層灰質(zhì)泥巖與灰?guī)r；1550m以后（UP.Kirkuk組上部）為白云巖與灰質(zhì)泥巖呈不等厚互層，1750～2050m以燧石結(jié)核為主，夾灰質(zhì)泥巖。本區(qū)塊地層地溫梯度和壓力系數(shù)正常，地層傾角較小，除泥巖易水化縮徑外，地層較穩(wěn)定。

2AD2-13-4H(AD-119)與AD2-15-3H（AD-130）基本數(shù)據(jù)

（1）井 號 ：AD2-13-4H(AD-119)，完 鉆 井 深3610.00m；

甲方：AL-WAHA；

井型：水平井；

乙方：大慶鉆井院和大慶DQ009鉆井隊；

鉆井總時間(H:m M/D/Y)：從4:00 25/2/2012到18:00 4/4/2012；

鉆井總時間:39.58d（其中等柴油10.40d）。

（2）井號：AD2-13-4H(AD-119)，完鉆井 深3582.00m；

甲方：AL-WAHA；

井型：水平井；

乙方：大慶鉆井院和大慶DQ009鉆井隊；

鉆井總時間(H:m M/D/Y)：從14:30 24/4/2012到8:00 16/6/2012；

鉆井周期:52.73d。

從2口井的基本數(shù)據(jù)可以看出，在同一鉆井隊，同一施工單位，幾乎相同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、井身結(jié)構(gòu)的前提下，從純鉆井時間來看，AD2-13-4H(AD-119)井的29.18d要比AD2-15-3H（AD-130）井的35.73d快很多，那么我們就來分析下，此2口井到底在應(yīng)用的過程中存在哪些差別。

3AD2-13-4H(AD-119)與AD2-15-3H（AD-130）的開鉆泥漿對比

3.1 AD2-13-4H(AD-119)二開鉆井液施工（310～2065m）

開鉆泥漿配方：二開開鉆泥漿=50m3一開老漿+20m34%聚合物降濾失劑膠液+40m320%磺化膠液+10m30.25%PLUS膠液。

開鉆前泥漿性能：密度1.10g/cm3，粘度50s，失水=3.2，pH=10；固∶油∶水=5∶3∶92；含砂=0.3%；MBT=24.3g/L；六速：52/30,24/15,2/1；Gel1.5/5，PV=22，YP=4；氯離子2758，鈣離子641。

3.2 AD2-15-3H(AD-130)二開鉆井液施工（310～2058m）

開鉆泥漿配方：二開開鉆泥漿=經(jīng)處理的60m3一開老漿+48m3別隊轉(zhuǎn)來老漿。

開鉆前泥漿性能：密度1.10g/cm3，粘度45s，六速：45/27,19/11,2/1，PV=18，YP=4.5；初/終切：1.5/3；失水=3.6，pH=9；含砂=0.4%；MBT=35mg/L，氯離子=17320mg/L，鈣離子=2570mg/L。

從開鉆前配漿環(huán)節(jié)我們可以清楚地看出，AD2-13-4H(AD-119)井是一開的老漿加上其他隊伍轉(zhuǎn)來的老漿混合均勻后組成的開鉆前泥漿，而AD2-15-3H(AD-130)井是在一開老漿的基礎(chǔ)上，混入了些許的聚合物降失水劑膠液和包被抑制劑（PLUS-L）膠液，充分混合后成為了開鉆前的泥漿。二者的區(qū)別可以在泥漿性能上一目了然，從MBT可以看出來，老漿的坂土含量較高，而新漿的坂土含量較低；老漿的礦化度較高，而新漿的礦化度較低。在鉆遇大段泥巖段的時候，我們需要控制的就是坂土含量，一方面我們需要加入大量的包被抑制劑來抑制泥土的水化與分散，另一方面我們需要加入大量的磺化材料來提高泥漿的抗污染能力，盡可能地控制泥漿組分中的氯離子和鈣離子含量，這樣才能將鉆井液的性能控制在正常范圍下，才能更好地保證鉆進(jìn)的需求，前后2口井在二開的鉆進(jìn)過程中，鉆進(jìn)時間相差1.8d，從中我們可以看出一些端倪。

4AD2-13-4H(AD-119)與AD2-15-3H（AD-130）在二開期間的材料消耗對比

表1 AD2-13-4H(AD-119)二開主要材料消耗

從表1、表2可以看出，AD2-13-4H井在包被抑制劑PLUS-L的使用上，要比AD2-15-3H多出2.75t，正是這2.75t的PLUS-L，使得鉆井液的包被抑制性得到充分的加強(qiáng)。

5 包被抑制劑的加量原理

表2 AD2-15-3H(AD-130)二開主要材料消耗

Upper Fars層位巖性屬于水敏性泥巖，易水化膨脹、縮徑，我們在施工的過程中一般都是按照大概200kg/30m的加量，速度緩慢地加入包被抑制劑（PLUS-L），而有些時候，我們會根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際泥漿性能，對加入包被抑制劑的量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，在泥漿粘度過高或者泥漿流變性變差的情況下，我們會酌情減少包被抑制劑的加量，來確保泥漿的穩(wěn)定性。那么到底是什么影響著我們加入包被抑制劑的數(shù)量呢？答案就是泥漿中的坂土含量！

在大段泥巖段中鉆進(jìn)，泥巖的水化分散對鉆井液性能的影響是不言而喻的，在鉆進(jìn)的初期如果包被抑制劑的含量不足的話，泥漿的抑制性不足，就會導(dǎo)致部分泥巖水化分散，致使泥漿的坂土含量升高，而坂土含量的升高伴隨著的就是泥漿的流動性變差，泥漿的表觀粘度升高，最終的結(jié)果就是，我們發(fā)現(xiàn)包被劑的加量會越來越少，因為泥漿的性能已經(jīng)不允許我們加入正常含量的包被抑制劑了，所以我們在現(xiàn)場施工的時候，會發(fā)現(xiàn)一旦泥巖中的粘土水化分散了，我們的包被抑制劑材料就會越加越少，而泥漿的抑制性就會越來越差，致使泥巖段的縮徑情況越來越多，得不到應(yīng)有的控制，最終導(dǎo)致的就是我們需要耗費(fèi)好多的時間來起下鉆修復(fù)井壁，從而無形中增加了鉆井時間。

從表3、表4中2口井泥漿性能對比可以一目了然，AD2-13-4H(AD-119)井在鉆進(jìn)的過程中，泥漿性能穩(wěn)定，漏斗粘度、塑性粘度、動切力等性能增長幅度較小，尤其是坂土含量始終控制在26mg/L以下，泥漿中無用固相控制較好，粘土分散效果較小，沒有影響到泥漿的主要性能指標(biāo)，更主要的一點(diǎn)是，泥漿性能波動不大，包被抑制劑的加量反而沒有受到影響，形成了良性的循環(huán)；反觀AD2-15-3H(AD-130)井在鉆進(jìn)的過程中，泥漿性能明顯逐漸變差，在漏斗粘度、塑性粘度、動切力等性能上都有控制不住的跡象，坂土含量更是一直高于30mg/L，說明泥漿沒有能夠抑制住劣質(zhì)粘土的分散，導(dǎo)致泥漿性能在各個方面都有比較明顯地變差，而且在施工的過程中，包被抑制劑是處于加不進(jìn)去的狀態(tài)，泥漿失去了良好的包被抑制性，形成了一個惡性循環(huán)。

對比2口井的施工效果，前一口井在起鉆的效果上來看，要比后一口井好很多，具體體現(xiàn)在起鉆時的超拉點(diǎn)較少，超拉的噸位較少，下鉆到底開泵循環(huán)后，返出的巖屑較成型，虛泥餅較小，循環(huán)時間較短就可以恢復(fù)鉆進(jìn)，這說明在大段泥巖段中鉆進(jìn)的時候，鉆井液的包被抑制劑（PLUS-L）很好的包被住了巖屑、抑制住了泥巖的水化分散，控制了泥巖普遍存在的縮徑問題。而后一口井就是前期的包被抑制劑加量不足，導(dǎo)致后期的時候，包被劑加不進(jìn)去，起鉆的時候超拉問題嚴(yán)重，井眼有明顯縮徑現(xiàn)象，下鉆到底開泵后，井口返出大量泥團(tuán)，巖屑的成型度較差，需要較長的循環(huán)時間才可以恢復(fù)鉆進(jìn)。

表3 AD2-13-4H(AD-119)井二開泥漿性能

表4 AD2-15-3H(AD-130)二開泥漿性能

6 結(jié)論

在艾哈代布鉆井施工的過程中，前期最大的難點(diǎn)就是大段泥巖段的起鉆超拉劃眼，90%的井在二開鉆進(jìn)施工時都存在超拉劃眼的現(xiàn)象，為了解決這個技術(shù)難點(diǎn)，現(xiàn)場的泥漿專家以及各泥漿工程師都各抒己見，積極分析解決，每個人都總結(jié)出一套自己在實(shí)際施工中得到的好辦法，但是不管什么辦法，在鉆遇大段泥巖段時，充分保證泥漿的包被抑制性是重中之重，凡是超拉劃眼較輕的井，包被抑制劑的加量都是較多的；凡是超拉劃眼嚴(yán)重的井，都是包被抑制劑加量不足的井。因此不管是哪種包被抑制劑，只要加量充足，就能抑制住泥巖的水化分散，就能抑制住泥巖的造漿，就能減輕縮徑的現(xiàn)象，因此，維護(hù)鉆井液性能的同時，如何更多地加入包被抑制劑成為了衡量每個泥漿工程師水平的標(biāo)尺。

影響泥漿中加入包被抑制劑的因素有以下幾點(diǎn)：

（1）泥漿性能中的坂土含量不能太高；

（2）泥漿性能中的固相含量（尤其是有害固相）不能太高；

（3）泥漿性能中的鉀離子、鈣離子、鎂離子、氯離子等不能太高；

（4）泥漿性能中的動塑比不能太高。