非常规油气藏水平井全油基钻井液技术应用

毛世发 宋花 徐建勋 刘晓燕

摘 要：全油基钻井液体系在中原的三口非常规油气藏水平井中进行了应用，最高密度2.15 g/cm3，最大井斜97.5°，水平段最长1216 m，井底最高温度138 ℃，该体系表现出滤失量低、抑制性强、润滑性、电稳定性及热稳定性好等优点，成功解决了泥岩垮塌，长水平段摩阻大、易粘卡等技术难题，由于可重复使用，能有效降低油基钻井液的配制成本。

关键词：全油基 高密度 强抑制性 配方与维护 非常规水平井

中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（a）-0149-01

全油基钻井液不含水，可用于易坍塌地层、盐膏层，特别是水相活度差异较大的地层，以及能量衰竭的低压地层和海洋深水钻井[1]。且由于该体系的中压、高温高压滤失量都很低，可以最大限度的减少液相和固相侵入储层，达到保护油气层的目的[2]。全油基钻井液体系在卫383-FP2井、白-平2HF井等3口非常规油气藏井上的应用，成功解决了水基钻井液钻遇泥页岩段易坍塌掉块、水平段摩阻大、易粘卡、高温高密度条件下流变性差等复杂难题，为加速中原非常规油气藏的勘探开发做出贡献。

1 基本配方

主要由基油、4%～5%有机土、4%～5%主乳化剂、0.5%～1%辅乳化剂、1%～2%润湿剂、4%～6%降滤失剂、2%～3%碱度调节剂和加重剂组成。基油选用5#白油和0#柴油，白油与柴油相比，生物毒性较低[3]，安全系数较高，但配制成本较高，所配制的全油基钻井液相对柴油来说粘切稍高，综合安全、性能、成本等因素，决定白油、柴油混合使用，兼具两者优点。

2 现场维护

（1）密度的调整：提高密度时使用重晶石按循环周均匀加重，同时根据钻井液稳定变化补充乳化剂、润湿剂等处理剂。降低密度时，加入基油，同时补充适量的乳化剂、润湿剂和有机土。

（2）流变性的控制：当粘度偏低，主要是通过加入胶体结构剂来提高粘度；当粘度高于所要求的参数时，根据现场情况调整油相，采取加入稀释液的方法进行调整，并充分剪切乳化，保持钻井液具有适当的剪切速率，防止因钻井液长时间静止而造成的乳化不稳定，引起粘度的变化。

（3）碱度：根据消耗将适量石灰适时配入基液以保持体系碱度稳定，同时加入润湿剂、乳化剂。

（4）滤失量的控制：根据滤失大小补充适量的有机土、乳化剂、降滤失剂和封堵材料。

3 现场应用

3.1 卫383-FP2井

本井三开全油基钻井液施工井段：2800～4134m，最大井斜97.5°，钻井液工作的重点是固相控制，本井控制钻井液密度1.94～2.08 g/cm3，粘度85～105 s，失水≤0.3 ml，动切力保持在13 Pa以上，动塑比控制在0.25～0.50之间，满足了携带悬浮岩屑的要求；钻进过程中返砂正常无掉块，起下钻畅通，使用油基钻井液钻进盐膏层和泥页岩等水敏性地层时，地层稳定，无坍塌掉块。与水基钻井液相比，井径扩大率显著降低，最大井径为7%。水平段段钻井液性能见表1。

3.2 白-平2HF井

白-平2HF井是中原油田部署在东濮凹陷黄河南白庙构造主体北部白44块的一口非常规水平井。实际井深：5374 m，水平段长1216 m，水平段最大落差85.08 m，最大井斜：92.7°。完钻井底温度138 ℃，本井水平段采用全油基钻井液体系，性能稳定，润滑性好，在连续定向施工中，没有出现过脱压现象，在钻井过程中摩阻基本在6～8 t，完井通井摩阻也在10 t以内。钻井液密度根据井下情况调节简单，最高密度为 1.75 g/cm3，密度变化对钻井液的粘切影响不大。钻井液性能稳定，剪切稀释性、流变性好，动切力维持在8～11 Pa范围内，携岩能力强，井眼清洁，井眼畅通。起下钻正常，电测、下套管安全顺利。

4 几点认识

（1）全油基钻井液体系具有良好的流变性及高温稳定性；抗温、抗盐污染、抑制造浆等能力突出；既较好解决了泥页岩地层坍塌掉块问题，又解决了盐溶、泥页岩污染及造浆等问题，适合含盐地层、泥页岩地层及强水敏地层或非稳地层使用。

（2）全油基钻井液维护处理简单，毒性很小，对环境影响小。由于配制成本较高，可回收循环使用。

（3）钻井过程中，流变性受温度影响较大，特别是温度低于20 ℃以后，粘切上升过快，泵压升高，影响机械钻速和安全施工，应加强低温低剪切速率下流变性控制研究。

参考文献

[1] 舒福昌，岳前升，黄红玺，等.新型无水全油基钻井液[J].断块油气田，2008，15（3）：103.

[2] 张文波，戎克生，向兴金，等.油基钻井液研究及现场应用[J].石油天然气学报，2010，32（3）：305.

[3] 彭放.低毒油基钻井液在南海西部的应用[J].钻井液与完井液，1996，13（6）：28-32.