抗高温无土相钻井液在高古6井的应用

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　　摘 要：针对高古6井三开古生界地层含石膏层、石膏质灰岩、页岩、含泥质灰岩、白云岩等，易发生坍塌、井漏和储层污染等钻井风险，且该井地层温度较高等问题，三开选用HV-PAC等处理剂配制无土相钻井液体系。现场应用结果表明，该体系流变性能合理，维护处理简单，防塌、润滑、抗温能力较强，密度低，防漏和储层保护效果好，保证了该井的顺利施工和完井。同时建议对于恶性漏失情况，还需要进一步研选具有强封堵、弱凝胶、易解堵和抗温能力强等多种功能的处理剂以优化抗高温无土相钻井液的配方。
　　关键词：无土相钻井液；抗高温；HV-PAC；井漏；储层保护
　　中图分类号：TE254 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）20-0172-02
　　Abstract： In view of the drilling risks of gypsum layer， gypsum limestone， shale， argillaceous limestone， dolomite， etc.， in the Sankai Paleozoic formation of well Gaogu 6， it is prone to drilling risks such as collapse， well leakage and reservoir pollution， and the formation temperature of the well is relatively high. HV-PAC and other additives were selected to prepare soilless drilling fluid system. The field application results show that the system has reasonable rheological properties， simple maintenance and treatment， strong anti-collapse， lubrication and temperature resistance， low density， good leakage prevention and reservoir protection， and ensures the smooth construction and completion of the well. At the same time， it is suggested that for the case of malignant leakage， it is necessary to further study and select the treatment agents with strong blocking， weak gel， easy plug removal and strong temperature resistance in order to optimize the formulation of high temperature resistant soilless drilling fluid.
　　Keywords： soilless drilling fluid； high temperature resistance； HV-PAC； well leakage； reservoir protection
　　引言
　　高古6井是胜利油田的一口外围预探井，位于临清坳陷东部高唐潜山构造高部位，其钻探目的是了解高唐潜山高古6井区古生界含油气情况。该井设计井深3040.00m，实钻至井深1526m时发现地层与设计差距很大，地层大段的被侵入岩（花岗岩）占据，地层硬度大、可钻性差，且孔洞发育，漏失严重，钻井施工过程异常复杂。实际下入外径339.7mm表层套管247.79m，外径244.5mm技术套管1826.89m，完钻井深2782.40m，完钻层位下古生界。针对该井三开为埋藏较深的潜山油藏、碳酸盐岩储层，地层温度较高，且易发生固相颗粒损害储层的特点，优选抗温能力达150℃（邻井高古7井目的层井深3717.48m，地层温度为127℃）的无土相钻井液体系，确保了该井的顺利施工。
　　1 钻井液技术难点
　　（1）该井三开井段（1826.89～2782.40m）钻遇地层为下古生界、太古界，奥陶系局部石膏层、石膏质灰岩，防石膏侵；寒武系多页岩、泥岩及含泥质灰岩、白云岩，无土相钻井液防垮塌。
　　（2）该井下古生界上部部风化壳易漏，钻遇下古生界注意防漏、防喷。
　　（3）在潜山油藏、碳酸盐岩储层中钻进，易发生井漏且钻速慢浸泡时间更长，且外加压力直接作用于储层，更易受到钻井液固相深度侵入，造成孔喉、空隙的堵塞使儲层渗透率严重下降。因此，储层保护对后期开发施工至关重要。
　　2 钻井液设计与现场施工
　　2.1 设计钻井液体系及性能要求
　　该井三开设计的钻井液体系为无土相钻井液，配方为：清水+（1～1.5）%高黏聚阴离子纤维素钠盐HV-PAC+适量NaOH。钻井液性能要求为：密度1.03～1.05g/cm3，漏斗粘度35～45s。室内优选的HV-PAC是一种适用于淡水、盐水和饱和盐水钻井液的高效增粘剂，兼有降滤失作用，抗温可达150℃[1，2]。室内实验表明，用HV-PAC配制的无土相钻井液流变性能合理，并具有良好的滤失性、造壁性、润滑性，抗温能力强（达150℃），储层保护效果好，能很好地满足高温潜山油藏、碳酸盐岩储层钻井的需要。
　　2.2 现场钻井液维护处理要点
　　（1）使用二开聚合物防塌钻井液钻完水泥塞至套管鞋处，加入适量纯碱处理，防止后期钻井液受水泥污染流动性能变差；充分循环携砂，严防钻浮箍产生的铁屑及水泥掉块在井内淤积而产生事故复杂。 　　（2）放掉罐内原有钻井液，用清水淘净罐内沉砂。在罐内注入适量清水，使用剪切泵加入1%PAC-HV。配制无土相钻井液，调整钻井液密度1.03～1.05g/cm3，漏斗粘度35～45s。
　　（3）使用配制好的无土相钻井液，全部替换二开井浆，调整好流变性，使其能充分携砂，用无土相钻井液三开钻进。
　　（4）合理有效地使用固控设备清除有害固相，提高泥饼质量。
　　（5）在井下携砂不好的情況下，及时采取高粘切稠浆段塞清扫携带岩屑。
　　（6）该井钻至1857m时发生失返性恶性漏失，常规的随钻堵漏、注水泥、凝胶堵漏等方法均未达到理想效果，而后采用“隔水-阻缓漏速-静液平衡”复合堵漏法，即：先替入高膨润土含量、高浓度随钻堵漏泥浆至漏层阻隔地层水，紧接着将一定比例的泥浆与水泥浆同时泵入地层，利用两种不同流体混合时产生极大的流动阻力来阻缓漏速，然后通过测量漏失平衡的静液柱高度，计算好静液平衡压力后再将水泥浆替入到相应井深，水泥浆因井漏及压差的作用下行至漏层近井壁处封堵漏层，取得了较好的效果。
　　（7）完钻电测前使用50m3高黏切完井液（配方：井浆+适量提切剂，要求FV60～80s）封闭三开井段，确保完钻电测一次成功。
　　3 现场应用效果
　　该井三开钻井液性能（见表1）良好稳定，三开钻遇古生界风化壳，裂缝及溶洞发育，发生多次漏失（严重时有进无出），但未发现坍塌掉块，井眼畅通，多次钻井取心顺利，完钻电测一次成功。完钻电测显示该井三开井径较规则（见图1），平均井径扩大率为9.61%。使用HV-PAC配制的无土相钻井液体系维护处理简单，可保持较低的密度钻进，全井最高密度为1.03g/cm3，体系中无固相，有利于对该井油气层的识别和储层保护。在平均漏速3～10m3/h的情况下，采取边漏边钻边补充的方法钻进至井深2782.40m顺利完钻，累计漏失无土相钻井液793.32m3，清水3567.60m3，钻遇花岗岩1256m，电测无油气显示，注悬空水泥塞裸眼完井。整个钻井施工过程中严格执行甲方钻井地质和工程设计及甲方指令，圆满完成了设计任务，该体系发挥了重要的作用。
　　4 结束语
　　（1）使用HV-PAC配制的无土相钻井液流变性能合理，维护处理简单，防塌、润滑、抗温能力较强，密度低，防漏和储层保护效果好，能较好地满足高温潜山油藏、碳酸盐岩储层钻井的需要。
　　（2）该抗高温无土相钻井液体系虽应用效果显著，但对于恶性漏失情况，由于体系无固相，不能形成有效封堵，堵漏工作量较大，因此，应对其进一步研究，如研选具有强封堵、弱凝胶、易解堵和抗温能力强等多种功能的处理剂。
　　参考文献：
　　[1]张冬玲，薛玉志，马云谦，等.无固相抗高温钻井完井液在渤深6区块的应用[J].钻井液与完井液，2008，25（1）：12-14.
　　[2]鄢捷年.钻井液工艺学[M].东营：石油大学出版社，2001.
　　[3]麻地辉.胜利油田钻井工艺研究院气体钻井技术的理论研究及应用进展[J].科技创新与应用，2012（30）：12-13.
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