[作者]孫勝松,陳華忠
[摘要]鈣醇聚磺鑽井液體系具有抑制性好，防造漿、防塌，形成井眼規則；流變性能穩定，易控制；抗汙染能力強；滲透率恢復值高，儲層保護好；該體系易實現低粘切，有利於淨化，亞微粒少，機械鑽速高等特點。適宜于川東北地區的推廣使用，本文介紹了該體系的特點、原理以及在老君3井的使用情況。
摘要：鈣醇聚磺鑽井液體系具有抑制性好，防造漿、防塌，形成井眼規則；流變性能穩定，易控制；抗汙染能力強；滲透率恢復值高，儲層保護好；該體系易實現低粘切，有利於淨化，亞微粒少，機械鑽速高等特點。適宜于川東北地區的推廣使用，本文介紹了該體系的特點、原理以及在老君3井的使用情況。
關鍵詞：承壓堵漏堵漏配方措施鑽井液當量密度
老君3井是一口重點評價井。該井位於四川省宣漢縣清溪鎮，設計垂深5635m，主要目的層為以飛仙關組鮞灘白雲岩儲層、長興組生物礁儲層。該井施工中運用了鈣醇聚磺鑽井液體系，保證了該井的順利施工。
一、鈣醇聚磺鑽井液效能特點
（一）濁點效應：peg-1是鈣醇聚磺鑽井液的主要成分之一，是一種醇類的非離子表面活性劑，具有濁點效應，在低於濁點溫度時，可溶解的peg-1分子增大了鑽井液濾液的粘度，延緩了濾液侵入速度時，在高於濁點的溫度時，peg-1發生相分離生成濁狀液，一是溶液中的peg-1延緩了濾液入侵速度，二是析出的peg-1，吸附在泥頁岩表面，形成一層憎水性的油相，進一步抑制泥頁岩的水化，三是peg-1析出物為可變形顆粒，封微裂縫，提高井壁的穩定性。在水基鑽井液中，將peg-1加入一定的量就可以明顯地提高該體系的抑制性和潤滑性。
鉀、鈣離子可在一定範圍內調節peg-1的濁點。
（二）活度平衡：所謂活度平衡，是指通過適當增加水相中無機鹽的濃度，使鑽井液和地層中水的活度保持相等，從而達到阻止鑽井液中的水向地層運移的目的。鈣醇聚磺鑽井液中用ca2+的濃度來控制活度，選擇合適的加量來保持鑽井液的活度平衡，若使鑽井液的活度等於地層頁岩中的活度，則水的運移就不會向地層頁岩中發生；若繼續增大鹽的濃度則活度降低，地層頁岩中的水分就會流向鑽井液中，從而避免了頁岩的水化，提高了井壁穩定性、有效地避免了鑽井**現的各種複雜問題。
（三）降低膜效率：聚合醇—鹽類水基鑽井液具有較高的膜效應。
（四）酸溶暫堵：鈣醇聚磺鑽井液中的ca2+可與地層中的co32-反應，生成不規則的小團塊的caco3沉澱，可以封堵地層微裂縫，並且能夠酸化而實現解堵。
（五）強抑制性：採用復合抑制技術，以有機抑制劑（cmp-1）和無機抑制劑（ca2+、k+）同時作用，相互增效。二、現場應用
（一）空氣鑽後鑽井液的轉換
二開空氣鑽井段鑽達下沙溪廟組地層（1518公尺-1943公尺）。為順利完成空氣鑽後鑽井液的轉換，主要採取了以下措施：
1、把鑽井液密度提高，由一開完鑽時的1.09g/cm3提高到1.22g/cm3，防止出現因地層應力異常而引發的地層垮塌事故。
2、加入足量rst、smp-1、nahm控制鑽井液的濾失量，使鑽井液的瞬間濾失量降低，防止因泥頁岩失水膨脹而出現大段的泥岩掉塊跨塌。
3、加入cmp-1、peg-1提高鑽井液的抑制性，並加入2%-3%的nrh(乳化瀝青)等防塌劑，從多個方面防止地層的垮塌。4、提高鑽井液的粘度和動切力，使在替入鑽井液過程中和替入後的掉塊能夠被順利的帶出井內。另外，防止鑽井液的沖蝕垮塌。
（二）鑽井液施工重點井段
1、二開鑽遇的千佛崖組、自流井組和須家河組。其中以千佛崖組和自流井組地層泥頁岩和砂岩地層相互交錯，地層應力異常，極易掉塊並發生垮塌事故。須家河組地層存在著三段薄煤層，其中煤層有一公尺厚的，易發生煤層垮塌及井漏。
本開次存在的主要的問題就是控制泥頁岩、煤層的掉塊和垮塌，保證良好的井眼軌跡以保證二開鑽進的順利和下部電測和下套管的順利。
2、三開鑽遇的古生界三疊系雷口坡組、嘉陵江組和飛仙關組飛一段。本開次主要鑽進地層雷口坡組、嘉陵江組、飛仙關組均為老君三井的鑽探目的層，地層比較複雜，一般均有鑽遇高壓氣層的可能，氣層中普遍含h2s，地層壓力高，另外在鑽入雷口坡組、嘉凌江組地層時，鑽遇多段膏岩層及鹽岩層以及鹽膏混層。因此，防噴、防h2s、防鹽層和鹽質石膏層侵是本段施工的重點。
另外，三開地層大部為白雲岩、灰岩，區域性為石膏巖、岩鹽及膏鹽混層。本段井段裸眼比較長，下部井段井溫逐步公升高，鑽遇地層有多段近百公尺的膏岩層及鹽岩層以及鹽膏混層，總共長728公尺，而且其中存在200公尺左右的純岩鹽層，給鑽井液的維護處理和保證井下的安全造成了很大的困難。另外本段為定向井，裸眼井段長，鑽具與井壁的接觸面積增加，攜砂難度加大，應重點防止粘附卡鑽及沉砂卡鑽。
（三）鑽井液施工措施
1、該井處於高陡構造，防高陡地層和地應力引起的井塌。保證鑽井液效能合適、處理劑加量足夠的情況，並採取適當的密度平衡地層應力，有效地防止了坍塌、掉塊、縮徑。2、利用固控裝置，及時清除有害固相，確保效能穩定。
將含砂量控制在0.1-0.2%，阪土含量控制在25-35g/l。
3、盡快完成鑽井液向聚磺鑽井液體系的轉化工作，在鑽井液中加入燒鹼、生石灰提高ph值到10個以上，加入peg-1、drh增強封堵、潤滑性和抑制性，加入smp-1、cmc-lv控制濾失量在4毫公升以下，防止泥岩水化分散和膨脹。
4、優選防塌效能良好的處理劑nrh，使其在鑽井液中的含量達到3%，並定期補充，提高鑽井液的防塌效能。
5、進入目的層自流井組前，提高泥漿濾液的抑制性，加強控制固相使鑽井液中固相中細小顆粒的比例降低；嚴格控制hthp濾失量和hthp泥餅的滲透率。
6、在出現掉塊時，提高粘切，將掉塊帶出，並進一步加大處理劑用量。
7、鑽進中及時補充高分子聚合物，定期補充kpam、cmp-1，提高鑽井液的攜砂能力，增強鑽井液的抑制性，並提供k+，提高了鑽井液的防塌效能。
8、三開後提高鑽井液的密度，使鑽井液比重達到設計要求的上限1.35左右，防止出現膏岩層的縮徑以及鹽岩的嚴重汙染。
9、在鑽入鹽膏層時，及時對鑽井液效能進行調整，通過使用smp-2、rst、smc等抗鹽抗高溫降濾失劑多次的護膠處理，使鑽井液的高溫高壓濾失量在13ml以內，提高了鑽井液的抗汙染能力。
10、三開井段長，地層狀況複雜，易發生灰岩和白雲岩等破碎地層的坍塌。在鑽井液中加入peg-1、drh增強封堵、潤滑性和抑制性，加入smp-1、rst、cmc-lv控制濾失量在5毫公升以下，防止泥岩水化分散和膨脹並有效封堵破碎地層裂縫。
11、保持鑽井液中的較低的阪土含量，把阪土含量控制在20-30g/l，有利於維持鑽井液的效能，防止汙染物對鑽井液效能造成很大的影響。
12、保持鑽井液具有良好的流動性以及較低的粘切，保證能夠有效的攜帶長裸眼定向井段鑽屑。
13、加入乳化瀝青、石墨等惰性潤滑劑改善泥餅質量並提高鑽井液的防塌效能，防止鑽井液對鹽岩層的進一步侵蝕。
14、三開井段中為防止h2s氣侵，在鑽井液中加入燒鹼、生石灰提高ph值到11個以上。15、在加入石墨等固體潤滑劑的基礎上，鑽進中及時補充peg-1、drh，進一步提高鑽井液的潤滑性，使泥餅的摩擦係數＜0.14。
16、避免大範圍的調整鑽井液效能，使鑽井液中的氯離子含量相對穩定，本井在4000公尺以後期氯離子含量始終保持在11、12萬ppm以上，使鑽井液效能保持相對穩定。三、分層鑽井液效能
各地層鑽井液效能檢測結果如表1所示。四、結論與認識
（一）鈣醇聚磺鑽井液具有抑制性好，防造漿、防塌，形成井眼規則；流變性能穩定，易控制；抗汙染能力強；滲透率恢復值高，儲層保護好；該體系易實現低粘切，有利於淨化，亞微粒少，機械鑽速高等特點，適宜於宣漢地區鑽井施工。
（二）該體系能夠有效抑制地層水化膨脹，解決該地區陸相地層井壁失穩的問題；抗汙染能力強，配合控制固相、減少膨潤土含量等方法，能夠解決該地區海相地層鹽膏層的抗汙染問題。
（三）該體系應用廣泛，採用的都是現在市場上常用的藥品，有很大的可推廣性。
聚萘二甲酸乙二醇酯 PEN 基本效能
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