油基鉆井液施工工藝技術(shù)

趙達(dá)（中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司鉆井液技術(shù)服務(wù)公司，四川成都610056）

0 引言

近年以來，相關(guān)工作人員不斷加大對(duì)油基鉆井液的開發(fā)研究力度，包括對(duì)油機(jī)鉆井液油包水鉆井液等技術(shù)層面的研究，研究出底油水比油基鉆井液，滿足了水平井開發(fā)的需求。油基鉆井液是以水滴為分散相，油為連續(xù)相，實(shí)際上就是一種具有抗高溫、潤(rùn)滑性良好，同時(shí)污染性小的乳化液。其最大的特點(diǎn)就是具有很強(qiáng)的井壁穩(wěn)定性，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在高難度、高溫深井、頁巖水平井等鉆井技術(shù)當(dāng)中，而且可作為解卡液、射孔完井液、修井液以及取心液被廣泛應(yīng)用。

1 工程簡(jiǎn)介

長(zhǎng)寧H28-5 井區(qū)塊區(qū)域構(gòu)造位置位于四川盆地與云貴高原結(jié)合部，川南古坳中隆低陡構(gòu)造區(qū)與婁山褶皺帶之間，北受川東褶皺沖斷帶西延影響，南受婁山褶皺帶演化控制，其構(gòu)造特征集二者于一體的構(gòu)造復(fù)合體。長(zhǎng)寧H28-5 井屬于水平井開發(fā)井，全井最大井斜角為102.11。，方位角89.18。，井深4330.16 m。井底水平位移閉合距1671.79 m，閉合方位189.74。，油層套管尺寸及下深139.7 mm×4396.60m，采用套管完井方法。

2 油基鉆井液配制工藝

2.1 配置順序?qū)τ突@井液性能的影響

油基鉆井液配置工藝原理就是通過添加乳化劑等方式，將油與水這兩種不相容的物質(zhì)通過機(jī)械高速剪切有機(jī)融合在一起。為了有效保證油基鉆井液性能配置過程中還需要添加一些其他物質(zhì)，所以這些物質(zhì)的添加順序會(huì)對(duì)油基鉆井液性能帶來直接的影響。這些添加物質(zhì)一般包括采油、有機(jī)土、降濾失劑等等。

比如：按照柴油+有機(jī)土+降濾失劑+CaCl2溶液+重晶石的順序來配置油基鉆井液，破乳電壓值就會(huì)比較低為547V,塑性黏度較高為32/mPa·s，濾失量較高為1.0ml。如果是先添加Ca?Cl2溶液CaO后添加有機(jī)土，這樣一來油基鉆井液性能就會(huì)有很大的變化，破乳電壓值就會(huì)比較高為1048 V,塑性黏度較低為28/mPa·s，濾失量較低為0ml。

2.2 剪切速率對(duì)油基鉆井液性能的影響

油基鉆井液是通過機(jī)械高速剪切將水相溶于油相中，然后在乳化劑的作用下將水相牢固束縛在油相中，所以，機(jī)械剪切速率對(duì)油基鉆井液的形成十分重要。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，剪切速率越高所配置的油基鉆井液的破乳電壓就越高，同時(shí)動(dòng)切力也會(huì)增高，由此可見，剪切速率就高油基鉆井液配置性能就越好。因此，在實(shí)際鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)要選用功率高的攪拌設(shè)備，另外，在鉆井液循環(huán)流經(jīng)鉆頭時(shí)，水眼處的剪切速率越高對(duì)機(jī)油鉆井液性能越有利，越有助于油鉆井液性性能的提高。

3 油基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制工藝步驟

在油基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制時(shí)，一般利用兩個(gè)泥漿罐來進(jìn)行配置，如果沒有充足的泥漿罐也可單個(gè)泥漿罐進(jìn)行油基鉆井液的配置。油基鉆井液配置一般分為以下四個(gè)步驟：

首先，進(jìn)行氯化鈣溶液的配置。根據(jù)配置油基鉆井液體積大小、油水比例，在泥漿罐中倒入對(duì)應(yīng)體積以及相應(yīng)濃度的氯化鈣溶液；

其次，加入基礎(chǔ)油、乳化劑。啟動(dòng)攪拌機(jī)跟泥漿槍，加入配漿用的基礎(chǔ)油以及乳化劑，需用高速率設(shè)備剪切，使油水混合物充分得到攪拌混合，以最大限度提升鉆井液性能；

再次，充分進(jìn)行攪拌。在混合體系中按順序添加石灰、有機(jī)土、降濾失劑，每添加一種處理劑充分?jǐn)嚢?，確保攪拌均勻；

最后，調(diào)整鉆井液的密度。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際性能要求適時(shí)調(diào)整鉆井液的密度，比如，加入加重材料改變鉆井液密度，加入以后攪拌均勻。

4 油基鉆井液的性能維護(hù)

4.1 油基鉆井液流變性維護(hù)

在實(shí)際鉆井工程施工過程中需要維護(hù)油基鉆井液較低的流變性，有效降低當(dāng)量循環(huán)密度和泵壓，以防止誘發(fā)漏失現(xiàn)象發(fā)生；同時(shí)，避免流變性過低導(dǎo)致加重材料沉降引發(fā)井下復(fù)雜問題的出現(xiàn)；最后還要充分考慮水平井井眼清潔的問題，防治重晶石沉降問題。在配置低油水比鉆井液過程中，通過調(diào)整有機(jī)土以及乳化劑的加量對(duì)井液的流變性以及乳化性進(jìn)行調(diào)控。此外，還可以充分利用施工現(xiàn)場(chǎng)的鉆井液固控設(shè)備，將劣質(zhì)固相清理干凈。

4.2 油基鉆井液濾失量維護(hù)

一般新配置的油基鉆井液都具有良好穩(wěn)定的乳化性能，此時(shí)油基鉆井液的中壓濾失量值接近或者為零，同時(shí)高溫高壓慮失量也比較低。性能穩(wěn)定的油基鉆井液的高溫高壓濾液一般不存在水，存在的是油。如果濾液中水、油都存在說明油基鉆井液的乳化穩(wěn)定性遭到破壞，此時(shí)，必須及時(shí)補(bǔ)充一定的乳化劑以及潤(rùn)濕劑以確保乳化穩(wěn)定性。如果突然出現(xiàn)高溫高壓濾失量增加的狀況，往往是因?yàn)榱椒植疾缓侠韺?dǎo)致的，可以添加有機(jī)土以及高溫降濾失劑等物質(zhì)來降低高溫高壓濾失量；另外引起高溫高壓濾失量突然增大也可能是因?yàn)槭盏礁邷氐挠绊?，此時(shí)可以及時(shí)加入潤(rùn)濕劑、乳化劑以及高溫降濾失劑進(jìn)行有效的維護(hù)。

4.3 油基鉆井液乳化穩(wěn)定性維護(hù)

在油基鉆井液乳化穩(wěn)定性中，破乳電壓值是主要定量標(biāo)準(zhǔn)。一般要求油基鉆井液的破乳電壓值≥400 V。如果鉆屑進(jìn)入油基鉆井液當(dāng)中會(huì)因?yàn)槲较拇罅康娜榛瘎┮约皾駶?rùn)劑，如果乳化劑活著濕潤(rùn)劑沒有得到及時(shí)補(bǔ)充，鉆井液流動(dòng)漩渦就會(huì)減少，從而進(jìn)一步導(dǎo)致糊篩問題的出現(xiàn)，因此，必須及時(shí)補(bǔ)充乳化劑活著濕潤(rùn)劑，定時(shí)測(cè)量破乳電壓值，確保油基鉆井液的乳化穩(wěn)定性。

4.4 油基鉆井液污染維護(hù)

當(dāng)油基鉆井液中混入地面或者地下水時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致破乳電壓值降低，流動(dòng)性變差，油水比降低的問題出現(xiàn)，這樣一來就必須及時(shí)添加乳化劑、石灰、潤(rùn)濕劑或者基礎(chǔ)油，確保破乳電壓值、流動(dòng)性、油水比降的正常范圍。如果油基鉆井液受到CO2污染，就會(huì)引起鉆井液黏度、動(dòng)切力升高，可以添加石灰和乳化劑處理。如果油基鉆井液受到H2S 污染那就需要添加除硫劑來處理。

5 油基鉆井液回收及重復(fù)利用工藝

油基井液具有很好的環(huán)保性能，可以重復(fù)利用，其回收利用率與油基鉆井液的性能和回收存儲(chǔ)工藝相關(guān)。在油基鉆井液的回收利用過程中需要注意以下事項(xiàng)：

（1）要注意油基鉆井液的儲(chǔ)存空間的環(huán)境，防止因雨水、雪水以及灰塵等的侵入，確保回收液未受到污染變質(zhì)。

（2）在油基鉆井液回收再利用過程中，必須及時(shí)對(duì)油基鉆井液進(jìn)行科學(xué)有效的處理。比如，利用除砂器、離心機(jī)等設(shè)備去除里面的劣質(zhì)固相；優(yōu)化油基鉆井液性能等等。

6 結(jié)語

總之，近年來由于油基鉆井液具有良好的井壁穩(wěn)定性、潤(rùn)滑性以及抗污染能力等，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)鉆井施工工程當(dāng)中。在配置油基鉆井液時(shí)必須要注意配置順序，根據(jù)鉆井實(shí)際對(duì)油基鉆井液不同性能要求添加不同的物質(zhì)。同時(shí)，在油基鉆井液回收利用再利用過程中要注意保存環(huán)境，優(yōu)化油基鉆井液性能。