胜利钻完井液技术及发展趋势

【摘 要】近年来，随着深部钻探和复杂结构井技术需求，对钻井液在压力控制、井壁稳定、储层保护等要求日益提高，本文通过对存在问题、钻井液技术、钻完井油气层保护技术的详细分析，提出了发展建议，以期为增储上产提供技术支撑。

【关键词】钻井液技术；油气层保护技术；发展趋势

0 前言

钻井液是钻井的血液，不仅要保障安全快速高效钻井，同时要保护好油气层和环境。近年来，随着深部钻探和复杂结构井技术需求，对钻井液在压力控制、井壁稳定、储层保护等方面要求日益提高。

1 存在的问题

（1）难度不断增大：油田老区由于长期注采施工及老井套管破损导致井复杂情况增多；新动用区、非常规井越来越深，温度和压力越来越高，都大幅度增加了钻井施工成本和风险。

（2）对油气层保护技术认识存在一定的偏差：油气层保护是一项系统工程，不是单纯某一项处理剂能解决的，钻井过程中要钻井工程、钻井液体系、完井等技术环节共同协调完成。

（3）区块开发方案设计的针对性有待加强：虽然目前多数区块都有方案设计，但由于基础试验研究少，资料收集不充分，分析不足等，针对性有待提高。

（4）技术跟踪分析要进一步深入：在目前的钻井液及油气层保护工作中，主要突出了执行阶段，特别是对实施油气层保护的油井，没有及时跟踪调查分析，相应的技术完善有困难。

2 井壁稳定钻井液技术

2.1 油基钻井液

油基钻井液体系成功用于渤页平1井（完钻井深4335.54m，垂深2969.75m，水平段长1174.05m）。施工过程中钻井液性能稳定，钻屑粒径规则均质、棱角分明。井径规则，井径扩大率1.9%。井眼清洁，携带能力强。抗原油、H2S污染能力强，固相容限高。

应用效果：钻井施工未出现任何复杂事故；长水平段条件下摩阻6～7t、平均扭矩12KN.m以下；电测成功率100%，三开泥页岩电测井段井眼扩大率2.3%，井壁稳定效果显著。

采用油基钻井液回收和清洗分步实施工艺，钻屑油基钻井液回收率大于90%，节约成本，清洁环保；采用生物酶技术技术，处理后钻屑含油量小于1%，达到现场排放环保要求；处理能力达到5m3/h，满足了钻进随钻处理要求，现已试验3口井。

2.2 水基钻井液

油基钻井液完全能够满足复杂地层钻探需求，但为了更好降低成本，替代油基钻井液，开展了水基钻井液技术研究。

铝胺钻井液体系：该钻井液技术在大芦湖地区以及许多深探井上进行了应用，在樊家区块储层段地层相对稳定，砂泥岩互层很少，此种钻井液体系应用较成熟，钻井指标屡创新高。

高混油比钻井液：具有储层薄、横向变化快的特点，砂岩与泥岩、灰岩呈互层，泥岩夹层易水化膨胀，造成井壁失稳。

高混油比水基钻井液现场试验效果：在渤南地区已完成7口井，义123-平1井2012年4月6日经压裂投产，自喷日产油43.4t，效果良好，为全面动用义123块致密特低渗油藏的开发提供了配套技术，其中义123-9HF 创造了胜利东部油区水平井井深最深（5340m）和该区块同类型井钻井周期最短（67.58d）、水平段最长（1450m）三项纪录。

2.3 高混油比有机盐钻井液

胜利油田首口滩坝砂油藏非常规水平井滨435-1HF水平段试验成功，解决了砂岩与泥岩、灰岩互层，泥岩夹层易水化膨胀，地层水矿化度高等造成的井壁失稳难题。完钻井深5007m，水平段长1161m，其中钻遇砂岩483m，泥岩512m，砂泥岩层166m。

3 钻完井油气层保护技术

保护油气层技术是一项涉及多学科、多专业、多部门并贯穿整个油气生产过程中的系统工程，胜利油田主要油层保护技术措施分别是：考虑钻井液成本，使用上部钻井液加入储层保护处理材料直接转换；考虑储层保护效果，采用专门的储层钻开液；完井后采用完井液进行完井，进一步减少储层伤害；采用区块一体化保护技术，针对重点开发区块，制定针对性的油层保护措施，实现全过程油气层保护。

3.1 储层保护处理材料

暂堵材料类：提高泥饼致密性，降低滤液和固相侵入量和深度。该技术适应于所有碎屑岩储层，胜利油田使用的该类材料数量最多。

粘土防膨类：提高钻井液滤液抑制性，减轻敏感性。该技术适合于水敏性较强的储层，必须针对不同储层进行优选，才能确定适合该水敏储层的抑制剂。

防水锁剂类：降低滤液表面张力防止水锁伤害和乳化堵塞。该技术适合于能够自然见产的低渗透储层，渗透率范围10～50md。2012在现河史3、史106、纯17等低渗储层区块进行了应用。返排实验中，加入防水锁剂后返排压力明显降低，且渗透率恢复值明显提高。

3.2 储层钻开液

无固相钻井液技术：不漏或漏失量小的井选用无固相钻井液。主要解决过平衡条件下固相对裂缝性岩心伤害严重的问题，2012年在潜山和火成岩地层应用20余口井，埕北古7井组已完成4口井，现场最高温度达136℃，投产3口，油气层保护效果显著。

漂珠钻井液：地层压力较低的井，使用漂珠钻井液。对于地层压力低、又易漏的地层，使用漂珠钻井液体系，密度最低可降低至0.85 g/cm3，在昌73-斜6井、昌97、青东251等井进行了应用。

泡沫钻井：潜山、火成岩易漏失地层，采用泡沫钻井液。2012年在郑家潜山、昌潍火成岩易漏失地层，采用泡沫钻井液体系应用15口井。

气体钻井：坨深4井是胜利油田首口产层气体钻井，机械钻速3.12m/h，是常规钻井0.8m/h的3.9倍；获取了地层的自然产能，澄清了以往常规钻井低产或无产的原因，有助于济阳坳陷深层裂解气勘探战略目标的落实。

3.3 完井液技术

该技术推广使用，永8区块4口井均获得高产，合计日产油近100t，其中永8-平16井日产18.7t，永8-平17井日产16t，永8-平18井日产30t，永8-平21井日产24.8t。

3.4 区块一体化保护技术

以老168区块为例，平均单井钻井周期比方案设计提前3.4天，与老163块对比，建产周期缩短一年；投产初期单井平均日油提高了4.8t，成为油田一体化管理的样板工程。

4 发展建议

4.1 集中开展非常规专项技术研究

加速基础研究：研究相应的适合泥页岩长水平段井壁稳定评价仪器，建立评价方法；开展钻井液对泥页岩微裂缝影响规律研究。

完善现有技术：针对高混油钻井液进一步提高其乳化封堵性能；探讨完善有机盐抑制性能提高技术；为降低油基钻井液成本和环境影响，加快低毒性油基钻井液循环利用技术研究。

对油基钻井液进行适应性分析：与水基钻井液对比对油基钻井液的完全使用成本进行细致分析，找到盈亏的平衡点，在井壁稳定问题突出的地区加大推广力度，降低综合成本。

4.2 推广精细分段钻井完井液技术

上部井眼从地面到储层顶部，只需要考虑HSE以及钻井成本；储层井眼钻进，采用专门设计的储层钻井液，钻进时考虑以上两方面外，还要注意降低地层伤害；完井阶段，配合科学合理的完井处理技术，确保油层保护技术的效果。（下转第79页）

（上接第74页）4.3 建立不同类型示范区块

实行勘探开发工程一体化系统油气层保护工程，针对重点开发区块，地质、钻井、开发统一规划、统一研究、统一实施，协同合作，制定针对性的油层保护措施，实现全过程油气层保护，提高单井产量和采收率。

5 结束语

胜利钻完井液技术目前基本保障了勘探开发需要，为增储上产提供了技术支撑，还要坚持走高端高质高效发展之路，深化提速提效，为打造高端技术探索胜利之路。