油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)研究

李茂（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)研究

李茂（大港油田石油工程研究院，天津 300280）

油基鉆井液具有抑制性強(qiáng)、潤(rùn)滑性好、抗污染等諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的降低鉆井事故，從而提高鉆井效率，因此被廣泛的應(yīng)用與深井、超深井的鉆井工作中，并取得了良好的應(yīng)用效果。本文將從油基鉆井液鉆井的固井難點(diǎn)出發(fā)，深入研究油基鉆井液的固井技術(shù)，以供相關(guān)從業(yè)人員借鑒學(xué)習(xí)。

油基鉆井液；固井技術(shù)；前置液；頁(yè)巖氣

由于油基鉆井液具有較強(qiáng)的抗污能力以及良好的儲(chǔ)層保護(hù)能力，因此在深井、超深井、頁(yè)巖氣井領(lǐng)域中迅速被推廣應(yīng)用，受到了業(yè)內(nèi)的廣泛好評(píng)。為促進(jìn)油基鉆井液的應(yīng)用，首先要分析固井工程中可能遇到的難點(diǎn)，如井壁和套管清洗困難、濾餅難以清除、頂替效率低等，本文將立足于固井難點(diǎn)的形成原因，探討油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)。

1 油基鉆井液概述

油基鉆井液是指用油作連續(xù)相、水作分散相、乳化劑作穩(wěn)定劑，形成油包水乳化鉆井液，與水革鉆井液相比，油基鉆井液具有抗鹽鈣侵蝕、抗高溫、潤(rùn)滑性好、利于井壁穩(wěn)定等特點(diǎn)。因此，在進(jìn)行復(fù)雜地層鉆井時(shí)，應(yīng)用油基鉆井液的效果顯著，更有利于保護(hù)油氣層。但是，油基鉆井液的應(yīng)用，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響較大，而且成本較高，由此也給其廣泛應(yīng)用帶來(lái)了一定的難度。在采用油基鉆井液進(jìn)行鉆井處理時(shí)，存在一些固井難點(diǎn)，需要加以研究和控制。

2 應(yīng)用油基鉆井液鉆井的難點(diǎn)

2.1 油基鉆井液應(yīng)用導(dǎo)致井壁和套管清除困難

油基鉆井液粘度高、附著力強(qiáng)，因此會(huì)造成井壁和套管清洗困難，使濾餅難以徹底被清除。此外油包水鉆井液在靜置狀態(tài)下，會(huì)形成高彈性類膠凝結(jié)構(gòu)，從而降低水泥環(huán)的膠結(jié)質(zhì)量。油基鉆井液中的乳化劑和潤(rùn)滑劑在使用中，會(huì)在井壁內(nèi)形成井液濾餅，而一般的工作人員對(duì)此缺乏認(rèn)知，沒(méi)有采取有效的針對(duì)措施，因此造成了井壁和套管清除困難的局面。[1]

2.2 缺乏針對(duì)油基鉆井液的固井評(píng)價(jià)方法

在固井工作中，沖洗液和隔離液的主要作用是界面沖洗和界面改性，評(píng)價(jià)沖洗液和隔離液性能，一般都采用實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)的方式，但實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境和井下的情況截然不同，因此油基鉆井液的評(píng)價(jià)方法有些脫離實(shí)際。相關(guān)工作人員也想了許多方法，來(lái)模擬井下的情況，例如粘度計(jì)法、搖瓶法、濾餅稱重法，結(jié)果還是不能盡如人意。此外，業(yè)界也缺少完善的油基鉆井液的評(píng)價(jià)系統(tǒng)，目前只能通過(guò)將油基鉆井液與水泥漿混合，并觀察油基鉆井液與水泥漿結(jié)合對(duì)水泥石強(qiáng)度的影響，來(lái)評(píng)價(jià)油基鉆井液的效果。

2.3 油基鉆井液與水泥漿接觸污染嚴(yán)重

為了保證油基鉆井液的應(yīng)用效果，相關(guān)工作人員會(huì)在固井前置液中加入許多活性劑，從而提高鉆井液與水泥漿的融合度，但結(jié)果往往適得其反，在前置液中加入活性劑反而會(huì)破壞鉆井液乳液的穩(wěn)定性，從而使鉆井液與水泥漿接觸污染嚴(yán)重。此外，接觸污染與水泥漿的屬性也有一定的關(guān)系，書(shū)泥漿屬于堿性液體，與油基鉆井液混合后，會(huì)降低后者的流動(dòng)度，破壞油基鉆井液的穩(wěn)定性，從而影響安全作業(yè)。此外，靜止?fàn)顟B(tài)的油基鉆井液分散后會(huì)對(duì)水泥漿有促凝的作用，不僅會(huì)影響水泥漿與油基鉆井液的混合的絮凝效果，還會(huì)造成水泥石質(zhì)量與抗壓強(qiáng)度的降低，從而影響固井工作的可靠性。[2]

3 油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)對(duì)策

3.1 使用高效前置液

前置液的使用，對(duì)解決油基鉆井液和水泥漿接觸污染有一定的效果，高效前置液能夠解決對(duì)流體接觸污染，從而提高界面膠結(jié)的質(zhì)量，提高油基鉆井液固井的效果。在使用高效前置液之前，需要對(duì)井壁進(jìn)行沖洗，以保證井壁清潔度符合作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)工作人員可使用清洗液和隔離液，去除井壁內(nèi)的濾餅、清洗附著在井壁表面的鉆井液。高效前置液中含有一種油基合成的隔離液體系，能夠改變管壁表面的狀態(tài)，改變不利于作業(yè)的親油界面，轉(zhuǎn)變?yōu)槔谧鳂I(yè)的親水界面，從而在水泥環(huán)與井壁之間形成良好的膠結(jié)。

3.2 提高頂替效率

為了使固井過(guò)程中流體狀態(tài)達(dá)到紊流頂替，提高作業(yè)效率。在固井之前需要運(yùn)用扶正器，確保套管居中，井眼干凈。這要求相關(guān)工作人員在固井之前，能夠仔細(xì)考察管壁內(nèi)流體的密度、流變性，從而保證井眼規(guī)則、井內(nèi)流通循環(huán)順暢。為了減少接觸污染，應(yīng)該在固井當(dāng)中，往注水泥中加入隔離液，避免聚合物組分對(duì)油基鉆井液造成破壞。此外，要注重隔離液的層次感，每層隔離液的組成成分也有所差異，第一層隔離液要含有水和加重用材料，保持井壁的界面屬性。然后在第二層隔離液中加入表面活性劑和鉆井液，從而使其溶解井壁的殘留物，保持井眼和井壁的情節(jié)，從而提高頂替效率。

3.3 加強(qiáng)油基鉆井液驅(qū)替與置換機(jī)理研究

目前而言，油基鉆井液鉆井固井技術(shù)的研究，還不夠成熟，許多方面都存在著缺陷，相關(guān)工作人員不僅要建立完善的油基鉆井液的固井評(píng)價(jià)方法，還要加強(qiáng)油基鉆井液驅(qū)替與置換機(jī)理的研究。提高表面活性劑的滲透能力，從而減少水泥漿與油基鉆井液接觸污染的發(fā)生，還要加強(qiáng)潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)作用的研究，從而改變井壁的界面屬性，使井壁的狀態(tài)更利于作業(yè)。[3]

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要加強(qiáng)油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)研究，首先要從儲(chǔ)層特征和鉆井特點(diǎn)出發(fā)，分析鉆井液鉆井的固井難點(diǎn)，并針對(duì)井壁和套管清洗困難、濾餅難以清除，流體接觸污染嚴(yán)重等情況，探討油基鉆井液鉆井的固井技術(shù)的對(duì)策，提高油基鉆井液固井質(zhì)量。

[1]費(fèi)中明,鐘福海,張艷萍,等.鎮(zhèn)平277-2淺層漏失水平井固井技術(shù)[J].鉆井液與完井液,2011,05:92-94+102.

[2]李健,李早元,辜濤,等.塔里木山前構(gòu)造高密度油基鉆井液固井技術(shù)[J].鉆井液與完井液,2014,02:51-54+99.

[3]李偉,王濤,王秀玲,等.陸相頁(yè)巖氣水平井固井技術(shù)——以延長(zhǎng)石油延安國(guó)家級(jí)陸相頁(yè)巖氣示范區(qū)為例[J].天然氣工業(yè), 2014,12:106-112.