水包油钻井液在文96储5井的应用

【摘要】文96储5井是储气库建设的一口注采井。通过文96储5的地层岩性、储层特点、地层稳定性、地层压力等多方面等进行论证，在室内针对文96储5井水包油钻井液进行试验研究，在此基础上完成现场应用，确保该井定向、钻井、取芯、完井作业顺利施工。文96储5井的顺利完钻，标志中原钻井院具有在储气库井施工水包油钻井液的能力。

【关键词】 储气库 水包油 取芯 钻速 密度

文96储5井是中石化重点工程文96储气库的第二口井，唯一的一口取芯井。位于东濮凹陷中央隆起带文留构造文96块，是一口小斜度定向井。目的层位为沙二下和沙三上，钻探的目的是文96块储气库建设。本区块已开发多年，地下压力不均衡，目前压力系数已下降到0.18～0.63。为最大限度地保护油气层，本井三开井段采用水包油钻井液施工，三开（2323～2712m）钻井液设计密度0.85～0.95g/cm3。

文96储5井经过13日定向钻进、取芯、钻进顺利完钻；经10日电测、下套管、固井顺利完井。在此期间，水包油钻井液在钻进、取芯、完井过程中取得了良好效果，密度控制在0.90～0.95g/cm3，钻进过程顺利、起下钻畅通无阻、14次取芯顺利、电测下套管均一次成功，井队及甲方都非常满意。

1 技术难点

本井三开水包油钻井液施工主要存在以下技术难点：

（1）地层疏松、成岩性差，对钻井液防塌性能要求高；有大的掉块，要求钻井液携砂能力强。

（2）地层压力系数低，预计地层压力系数为0.18～0.63，发生漏失的可能性较大；

（3）文96断块是中原油田的老区块，长期注采，地层压力系数紊乱，发生出水的几率很大。

（4）储气库工程要求不能污染产层，保持产层通道畅通，需要钻井液有良好的保护储层能力。

（5）储5井取芯井段长100多米、取芯井段3段、取芯次数14次，取芯作业多对钻井液性能要求更高。

（6）完井作业复杂，仅测RFT需要3～4d测井时间长，对完井钻井液要求高。

2 技术思路

针对以上工作难点，结合水包油钻井液特点，在井眼清洁、井壁稳定、、防漏等方面强化以下措施。

2.1 井眼清洁方面

钻井液采用适当的粘度和切力，提高携砂能力，减少井壁滞留层厚度，结合短起下钻，清除岩屑床，增强携砂效果。引入固相清洁剂，将钻屑在分散前及时清除。

2.2 井壁稳定方面

通过优选高效降滤失剂，控制滤失量；选择聚醚多元醇为剂，能起到防塌保护井壁的作用。

2.3 减阻方面

采用较高的油水比，保持良好的流变性；充分利用固控设备，降低钻井液劣质固相。

2.4 防漏方面

以防漏为主，钻进过程中，钻井液中加入2～3%的防漏剂，能起到良好的封堵漏层的效果。

2.5 保护油气层方面

加入可酸化的油气层保护材料和防水锁剂及成膜剂，有效封堵和保护产层。

3 维护处理技术措施

（1）维护处理主要用PAMS-601或LVCMC胶液控制粘切；并视钻井液乳化情况补充乳化剂。

（2）注意水包油钻井液油水比的变化情况，随时补充水分，避免因水分蒸发、滤失引起逆乳化而造成体系不稳定。

（3）按要求测量钻井液pH值，维持pH值为9～11，发现pH值有降低现象，通过及时加入NaOH碱液维护，以保持水包油钻井液的胶体稳定性。

（4）钻进过程中，造浆较严重；用固相清洁剂ZCS-201控制固相分散，及时清除。

（5）加强固控，振动筛筛布目数为180目运转率100%，除砂器运转率100%，离心机运转效率80%；最大限度清除有害固相，保持钻井液清洁。

（6）钻进过程中加强机械清砂，每钻进30m～50m短起下一次，防止形成岩屑床。

（7）为预防井漏，钻井液配制完后，加入2～3%的防漏剂。实钻过程中，全井未发生井漏。

4 应用效果

对于文96储5井，控制钻井液的密度是钻井的关键。在施工过程充分利用固控设备，控制密度为0.90～0.95g/cm3。

水包油钻井液在本井的使用效果良好，具体体现在以下几方面：

（1）很好地控制了钻井液密度，满足了低密度钻井要求，能充分保护油气层。通过充分利用固控设备，控制钻井液密度，在整个三开钻进过程密度控制在了0.90～0.95g/ cm3，有利于发现和保护油气层。

（2）钻井液携砂能力强。该井钻井液密度较低，斜井段携砂要求相对较高，水包油钻井液表现出较强的悬浮携带钻屑能力，钻进过程中振动筛上的岩屑返出正常。

（3）钻井液的乳化稳定性好。本井钻井液在现场应用过程中表现出了良好的乳化稳定性，在较高油水比的情况下没有出现油水分层现象。

（4）钻井液维护简单，性能稳定。水包油钻井液的日常维护处理与普通水基钻井液相似，主要通过胶液调整流型和滤失量，只是增加了白油乳化稳定性控制、密度调整等内容，易于掌握操作。

（5）机械钻速快。由于采用了低密度钻进，钻井液压持效应小，亚微米粒子固相含量低，机械钻速快，减少了钻井周期，降低了油气层伤害程度。本井三开平均机械钻速12.93m/h，比普通水基钻井液的机械钻速有很大的提高。

（6）性好。水包油钻井液可达到油相润湿，提高了钻井液的性。三开井段钻具摩阻一般约8t左右。

（7）取芯顺利。本井取芯14次，取芯井段2374.10m～2441.89m、2565.61m～2592.31m、2633.97m～2660.19m取芯进尺120.71m，芯长120.00m，取芯收获率99.41%。取芯时处理钻井液保证14次取芯成功率100%。

（8）电测顺利。常规电测、两次测RFT电测都一次成功，尤其测RFT时间长达4d，畅通无阻。

5 结论

（1）通过提高配浆时的油水比；加强固控，及时清除固相。钻井液密度可控制在0.90～0.95g/cm3。

（2）水包油钻井具有良好的性能和井壁稳定能力；液密度低，钻井速度快，有利于发现和保护油气层，在本井应用中达到了预期目的。

（3）水包油钻井液在施工过程中，井下安全、起下钻、电测、下套管顺利能满足工程需要。

（4）水包油钻井液是一种适合文96块，密度低、抑制防塌性强、性良好的钻井液。值得在该区块大力推广。

作者简介

卢国林，男，1974，山东，工程师 1997年参加工作，一直从事钻井液技术服务与研究工作。