盐家区块沙河街组酸根离子污染的优化处理

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　　摘 要：胜利工程公司在盐家区块部署的中深井基本全部采用复合盐钻井液体系，该体系虽然具有抑制性强、井眼清洁等优点，但在在沙河街组钻进过程中，酸根离子污染现象频有发生。为此，我们通过改进技术措施，不仅降低了钻井液成本，还有效提高了机械钻速，为后续盐家区块施工井总结了较为成熟的钻井液施工模式，具有极大的推广意义。
　　关键词：强抑制;钙处理剂;酸根离子
　　1 背景介绍
　　盐222井组是胜利工程公司在盐家区块的重点工程，完钻井深4200m-4300m，井身轨迹均为“直—增—稳—降—稳”。后期钻进过程中酸根离子污染严重，不仅钻井液性能失稳、恶化，还造成电测阻卡、成本升高等问题。
　　2 主要内容
　　2.1 碳酸根/碳酸氢主要来源
　　盐家区块HCO3-和CO32-的主要来源于沙三段及以下地层的灰质泥岩。
　　2.2 碳酸根/碳酸氢根污染现象及危害
　　①污染现象。钻井液粘切增长，API滤失量上升，pH值下降，滤饼虚厚，钻井液流动性差，触变性变强，静止时呈“豆腐块”状;②污染危害。粘切升高、开泵困难 [1];pH下降使钻井液处理剂失效，钻井液性能全面变差;反复处理成本增加，严重影响机械钻速。
　　2.3 处理污染现状及不足
　　处理现状：①采用稀释、固控设备清除等方法降低坂土含量;②加入NaOH提高pH值，补充降粘剂、加入石灰或氯化钙沉淀HCO3-和CO32-;③加入分散类降滤失剂，增加优质膨润土水化膜厚度，降低API滤失量。
　　缺点和不足：①现场判断常常误认为因钻进时间长而造成的钻井液老化和处理剂质量问题引起的性能恶化;②原措施虽可降低钻井液API滤失量，但无法有效改善流动性;③使用Ca2+沉淀CO32-的方法降粘切明显，但随着地层中HCO3-和CO32-的持续侵入，导致反复污染和处理;④反复处理后致使Ca2+与粘土颗粒反应，使得粘土活性大大降低[2];⑤抗盐类处理剂的大量加入提高了钻井液液相粘度。
　　3 改进后钻井液施工措施
　　3.1 强化复合盐钻井液体系转换
　　①强化三级固控，根据钻井液密度降低坂土含量（密度<1.40g/cm3控制坂含60g/l，密度≥1.40g/cm3控制坂含30-40g/l）;②转换时NaCl和KCl的加入会降低钻井液pH值，因此钻井液护胶处理前应该提高钻井液pH值至10以上。
　　3.2 加强钻井液护胶
　　①护胶时使用磺酸盐共聚物提高钻井液抗钙镁能力，为后期使用钙处理剂提供保障;②尽量使用对液相粘度影响较小的小分子磺酸盐PANS（以胶液形式加入），防止钻井液液相粘度大幅上升;③后期钻进过程中定期置换5-10m3预水化的高坂含膨润土浆，保持钻井液中活性土的有效含量，从而使处理剂发挥更好的效果。
　　3.3 提高钻井液抑制性
　　①转换后及时加入0.5-1%AP-1、PAM浓度提至0.5%，提高钻井液抑制粘土分散的能力[3]，钻进过程中维持Cl-含量8-10万mg/l;②后期钻进中尽量减少褐煤类等分散处理剂的用量（含量1-1.5%即可）。
　　3.4 加强滤液分析，及时补充钙处理剂
　　钻进至灰岩地层前，在保持钻井液pH值大于9.5的前提下，提前加入钙处理剂（氯化钙或水泥），控制钻井液中游离Ca2+含量大于400mg/l，做到滤液分析中以少量Ca2+和CO32-为主的活度平衡状态。
　　4 应用情况
　　从上表可以看出，从第二口井开始，机械钻速逐步提高，钻井液成本逐步降低，电测成功率达到100%;盐222-斜14井较盐222-斜11井建井周期缩短13.0d，机械钻速提高59.8%，鉆井液成本降低19.8万元。
　　5 结论
　　①清除劣质固相，保持钻井液适当的pH值，有利于提高钻井液性能稳定;②通过加强钻井液中粘土颗粒的护胶工作，能有效提高钻井液的抗污染能力;③补充钙处理剂，及时清除钻井液中HCO3-和CO32-，有利于维持钻井液性能稳定;④提高钻井液的抑制能力，保持钻井液粒度处于合适范围，有利于性能稳定。
　　参考文献：
　　[1]鄢捷年.钻井液工艺学[M].中国石油大学出版社，2006.
　　[2]刘汝山等.复杂条件下钻井技术难点及对策[M].中国石化出版社，2002.
　　[3]周光正，王伟忠，穆剑雷，曹孜英，尹丽，张刚，杨鹏梅.钻井液受碳酸根/碳酸氢根污染的探讨[J].钻井液与完井液，2017，27（6）：42-45.
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