新滩油田垦东12―平2浅层水平井钻井液技术

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摘 要：垦东12-平2井是一口浅层稠油水平井。垂深993.70m，该井位于垦东海上3#人工岛，周围是海平面，直井开发不能满足要求。垦东12-平2井技术难点：馆上段油藏埋深浅（987.00m）表层100m造斜，造斜点疏松，井壁不稳定；斜井段、水平段地层软，造浆严重，钻速快，岩屑携带困难；地层压力低，存在酸性气体，钻井液受侵污染严重，水平段长，压差几率大，套管下入存在一定风险性。根据室内研究结果，采用加量足够的海水MEG钻井液能在井壁形成半透膜，具有强的页岩抑制性，性，储层保护性能优于常规水基钻井液。可生物降解，保护环境，满足了平2井的施工需要。

关键词：浅层水平井；海水MEG钻井液；防塌；防止地层损害；环保

中图分类号：TE254 文献标识码：A

1 钻井液技术难题

1.1 该井垂深浅，地层压实差，胶结疏松，分散造浆强，井壁失稳，性能不好控制。泥岩易吸水膨胀缩径，砂岩易扩径引起垮塌阻卡等。

1.2 斜井段水平段井斜大，可钻性好钻速快，钻屑相对浓度大，清除困难，易形成岩屑床导致阻卡。

1.3 该井大部分钻具处在斜井段及水平段，钻具与井壁接触面积随井斜增大而增大，油层渗透率高，易形成较厚泥饼造成起下钻具困难，扭矩增大，易造成压差卡钻。

1.4 水平井段暴露面积大，油层易受污染损害，保护油气层钻井液难度大。

1.5 本井存在酸性气体污染，增加了钻井液处理难度。

2 钻井液优选

2.1 甲基葡萄糖甙，简称MEG，分子式：C7H14O6，分子量：194。是一种独特的多元醇，是非还原的葡萄糖衍生物，独特的环状结构使羟基产生两种活性，从而在碱性和中性条件下能保持高度稳定，酸性条件下中度稳定。甲基的存在使MEG具有如下特性：温度稳定性，低的粘度，在一定浓度下可抵抗细菌。钻井液现场应用的为MEG两种对应异构体的单体以及少量二聚、三聚体的混合物，外观为综褐色液体，溶于水。

2.1.1 MEG页岩抑制作用机理

MEG是极性较弱的表面活性剂类物质，其分子结构上有一个亲油的甲氧基（-OCH3）和四个亲水的羟基（-OH）。可在井壁上形成一层类似油包水泥浆那样的吸附膜，这个膜可以把页岩中的水和钻井液中的水隔开。

另一方面MEG由于其环状分子上含有四个羟基，其吸湿性很强，因此，当MEG钻井液中的滤液进入到地层内，其作用不同于普通的淡水，它有使地层岩石去水化的作用。

2.1.2 MEG钻井液保护油气层的作用

由于MEG分子结构上含有4个羟基，较粘土更易于与水结合，因此膨润土在MEG中不易造浆。同样当MEG钻井液的滤液浸入储层内，也不容易引起储层内粘土颗粒的水化膨胀和分散，从而可以减少水化膨胀和分散运移造成的储层损害。由于MEG钻井液具有较低的表面及界面张力，当其滤液浸入储层后，返排出来应比较容易，因而可以减少滤液在储层内的滞留而引起的相对渗透率的下降。

通过对实验结果进行分析可以看出：

MEG（95%）>强抑制性（85%） > MMH-PAM（80%）> 聚合物（75%）>硅钾基（56%）

3 地层分层情况，岩性特征

平原组 0-350m 棕黄泥岩

明化镇组 350-910m 泥岩棕褐含砾油侵砂岩

馆上段 910-993.70m 泥岩灰色油斑砾状砂岩细砂岩

4 钻井液体系及性能

一开：配浆开钻

二开：4%膨润土+（0.3～0.5%）PAM+（1～1.5%）BLL-2+（1%～2%）FBJ-5+（10～15%）MEG+（8～12%）白油+（2～3%）SH-7+NaOH

5 钻井液维护与处理

一开（0～600m）针对地层岩性疏松井壁易吸水膨胀的特点使用老浆或配将开钻，固控设备控制固含；密度1.05～1.10g/cm3， 粘度60～90s一开完钻后大排量循环彻底清洗井眼保证井眼畅通，确保下表层套管固井顺利。

二开增斜段（600～984m）

混入一开老浆小循环钻进，利用好固控设备，及时清除钻屑，降低劣质固相以降低摩阻。PAM加量3～5kg/cm3 FBJ-5 30～40kg/cm3尽量絮凝包被钻屑抑制地层造浆，井深700m加入MEG70～90kg/ cm3 保护明化镇组油藏；提高井眼净化，防止形成岩屑床，合理排量，适当返速，满足携带岩屑，避免冲刷严重，控制初切2～6Pa、终切3～12 Pa，动塑比0.30～0.46 Pa/mpa.s提高悬浮能力，每100～150m短程起下一次。

二开水平段（984m～993.7m）

白油加至12%增加性降低摩阻，FBJ-5加至2～3%，滤失量4ml，泥饼摩阻系数0.05。BLL-2、PAM调整粘切，使钻井液具有良好的悬浮携带能力。SH-7+白油复配降低钻井液与井壁、套管间摩擦系数，减小管柱与与井壁之间摩擦达到防卡。

结论与认识：

加强流变性控制n值0.2～0.4之间，使环空流态为层流，避免强冲刷扩径。使用多级固控设备，控制固含，使钻井液具有合适的结构刚度。海水MEG钻井液能很好提高井壁稳定性和岩心渗透率恢复值，有利保护储层。MEG体系形成的泥饼极易清除，可大幅度提高界面固井质量，为后期开发打下良好的基础。

参考文献

[1]王升永，宋庆田，李富强，王庆海.综合录井在水平井钻进中的作用[J].大庆石油地质与开发，2004（03）.

[2]何远信.环境科学钻探技术研究[D].中国地质大学（北京），2006.

[3]徐洪波.大庆油田水平井酸化技术研究[D].大庆石油大学，2006.