子长油区油层保护钻井液工艺技术分析

【摘 要】钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分，它在确保安全、优质、快速钻井中起着关键的作用。子长油区属于低压、低渗透油区，并且存在中等水敏和较强碱敏的特征，油区钻井液污染比较严重。本文结合子长油区实际情况，对原用钻井液的材料及配方进行优化设计，经现场验证，有效降低了钻井液对油层的损害。

【关键词】子长油区；钻井液；油层保护

钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液组成可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。钻井液侵入油层后，致使油层的固有状态发生变化，使油层的渗透率、孔隙度的物性参数下降，进而对油藏的勘探开发产生不利影响，造成油层不同程度的伤害。因此，油层保护的钻井液及工艺技术研究，是油层保护系统工程中关键环节。

一、油区概况

子长油区位于地处陕甘宁盆地东部斜坡地带中部，构造背景为西倾单斜倾角约半度，西部下降幅度大雨东部，境内石油主要富存于三叠系延长组中、下部的长2，长4+5，长6油层组。油田油质无纯区，油水分异差，原油含水率高于85%，脱水难度大，原油比重为0.866克/毫升，粘度5.8厘泊，凝固度117d，原始油气为36.20m3/T。境内油层一般具有岩性细，物性差，分布广，储层喉道细的特征。属于低压（地层压力当量密度0.7～0.8kg/l）、低渗（渗透率

（1）由于该储层为低压低渗储层，钻井液滤液可产生损害及大分子聚合物滞留效应；

（2）钻井液滤液与地层水作用生成沉淀，堵塞喉道；

（3）钻井液固相进入较粗的喉道，造成桥堵；

（4）表面活性剂产生乳化和润湿反转造成损害。

二、原钻井液材料及配方

三、钻井液工艺优化

1、增黏剂选择

通过实验对比分析，选择复合天然高分子材料ZNJ-1作为钻井液增黏剂随着ZNJ-1的增加，钻井液的马氏漏斗黏度、表观黏度、塑性黏度、动切力增大很快，滤失量降低明显，但单独使用ZNJ-1的钻井液的相关性能不能完全满足油层保护预期的性能要求。因此，要想在满足钻井液黏度要求的同时达到对滤失量的控制，还必须加入性能优良的降滤失剂，以降低钻井液体系的滤失量。

2、降滤失剂选择

为获得较理想的降滤失剂，选择低黏聚阴离子纤维素PAC-LV、中黏羧甲基纤维素CMC-MV、改性天然高分子材料GK-0901作为降滤失剂，考察了其加量对钻井液性能的影响，实验结果见表1。

可以看出，降滤失剂PAC-LV、CMC-MV和GK-0901相比较，GK-0901对钻井液黏度、动切力影响较小，在相同加量下，GK-0901 对钻井完井液的滤失量具有较强的控制能力。

3、抑制剂加量选择

MAN104为岩土膨胀强抑制剂，广泛应用于钻井液体系中抑制水化膨胀和分散，防止剥落性坍塌，并有降低摩阻系数、滤失量和稀释作用。为了考察MAN104加量对钻井液性能的影响，实验测试了MAN104与其他抑制剂对于膨润土膨胀性抑制效果进行比较，所得实验结果如图1所示。

由图1 可看出，抑制能力较强的抑制剂是MAN104、FA-367和K-PAM。因此，为了提高体系的抑制能力，降低井踏几率，结合子长油区地层富含裂缝的特点，选用MAN104最为适合。

4、低伤害钻井液体系配方

这些年来，钾铵基钻井液在鄂尔多斯盆地上古生界地层得到了广泛的应用，一方面通过K+来抑制泥页岩的水化膨胀，防止泥页岩段的井径扩大，稳定井壁；另一方面通过减少储层遇水引发粘土矿物膨胀几率，达到抑制储层潜在流体敏感性损害的目的。子长油区选用以K-PAN和无荧光防踏剂为主体组成的钾铵基聚合物钻井液，无荧光防踏剂能封堵层理和微裂缝，并增强体系的抑制性和护壁能力，配方如下：基浆+（0.3-0.5%）K-PAM+（1%-2%）无荧光防踏剂+ （0.5%-1%）K-PAN或NPAN。

针对子长油区低压、低孔、低渗的物性特点，在原有的钻井液配方的基础上，加入酸溶屏蔽暂堵剂，如QS-2，QS-3等，加量2～3%，同时加和强抑制剂0.2-0.3%MAN104等。屏蔽暂堵钻井液配方如下：

四、屏蔽暂堵工艺应用及效果

用研制的低伤害钻井液体系进行了12口井的现场应用试验，岩心渗透率在钻井液伤害后恢复率在78%～94%，平均恢复率85.86%， 可见采用研究得到的新的钻井液体系，可有效降低钻井液对储层的损害，取得了预期效果。

五、总结

（1）油气层保护工作是一个系统工程，它贯穿于油藏开发的全过程，只有当涉及油藏开发的各个环节都进行油气层保护时，才能取得理想的保护效果。

（2）钻井施工中的油气层保护要以保证安全、快速施工为前提，目的层井段钻井液体系的选择应遵循适应地层特性、保障安全钻井、满足完井需要的原则。

（3）钻井过程中油气层保护方案必须在取全取准油气层各项特性参数、深刻分析其潜在损害因素的基础上通过实验研究来确定。

参考文献：

[1]贺亚维、卜涛，陕北钻井液技术应用现状及发展方向，《延安大学学报（自然科学版）》2007年03期。

[2]刘文竹，陕北油田优质钻井液工艺技术研究2006年2月。