高密度油基鉆井液完井工藝技術(shù)應(yīng)用

劉普民（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽(yáng) 457001）

高密度油基鉆井液完井工藝技術(shù)應(yīng)用

劉普民（中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽(yáng) 457001）

密度超過(guò)1.85g/cm3的高密度油基鉆井液完井作業(yè)面臨井壁和套管難以清洗、套管下入活塞效應(yīng)明顯、套管居中難度高和驅(qū)替效率低等技術(shù)難點(diǎn)。引進(jìn)應(yīng)用清除油膜技術(shù)、高效纖維前置液封堵技術(shù)、高強(qiáng)韌防氣竄水泥漿體系等完井技術(shù)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)八口水平井的實(shí)踐，形成高密度油基鉆井液完井工藝技術(shù)，效果良好，固井質(zhì)量全部合格。

高密度；油基鉆井液；清除油膜；高效纖維前置液；完井作業(yè)

油基鉆井液體系以其優(yōu)良的性能特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于川西與川東鉆井液密度超過(guò)1.85g/cm3的頁(yè)巖氣水平井上。高密度油基鉆井液的完井作業(yè)是一大難點(diǎn)。沖洗液的調(diào)配、水平段的驅(qū)替效率，以及水泥環(huán)良好膠結(jié)，成為保證頁(yè)巖氣水平井固井質(zhì)量的關(guān)鍵。通過(guò)分析高密度油基鉆井液完井技術(shù)難點(diǎn)，優(yōu)化沖洗液、前置液與頂替液，優(yōu)選水泥漿體系，完善完井工藝措施，現(xiàn)場(chǎng)取得良好效果。

1 高密度油基鉆井液完井作業(yè)技術(shù)難點(diǎn)

（1）井壁和套管難以清洗。油基鉆井液與水泥漿相容性差，若油基鉆井液不能被有效驅(qū)替，井壁和套管壁不能形成水潤(rùn)濕表面，將直接影響水泥環(huán)的一二界面膠結(jié)。

（2）套管難以居中，驅(qū)替效率低。水平段長(zhǎng)，套管受重力作用極易靠近下井壁，導(dǎo)致套管偏心。鉆屑和油基鉆井液中固相顆粒的沉淀與堆積使得驅(qū)替困難，容易發(fā)生水泥漿竄槽、污染等風(fēng)險(xiǎn)。

（3）高密度鉆井液粘切高，套管下入時(shí)活塞效應(yīng)明顯。由于井深、環(huán)空間隙小，施工壓力高，排量受限，水泥漿與鉆井液密度差小，驅(qū)替效率低，

2 高密度油基鉆井液完井作業(yè)技術(shù)措施

（1）清除油膜技術(shù)。優(yōu)選沖洗液，配方：水+3%隔離懸浮劑+25%復(fù)合表面活性劑+15%調(diào)節(jié)劑。該沖洗液具有較低的密度和接近牛頓流體的黏度，對(duì)井壁上的疏松泥餅有一定的浸透能力，可有效沖刷黏在井壁和套管壁上的油基鉆井液和疏松泥餅。

（2）井眼準(zhǔn)備及下套管技術(shù)措施

①下套管前采用雙扶正器鉆具結(jié)構(gòu)模擬通井，確保井下無(wú)阻卡，合理排量循環(huán)洗井，調(diào)整好鉆井液性能，保證井眼暢通，井壁穩(wěn)定。

②設(shè)計(jì)專門(mén)灌漿裝置，邊下邊灌，減少套管在裸眼段的靜止時(shí)間，解決高密度鉆井液厚濾餅易粘卡套管問(wèn)題。

③水平段采用雙弓彈性扶正器和樹(shù)脂旋流扶正器，實(shí)現(xiàn)套管居中度大于67%，有助于套管扶正，形成的紊流態(tài)有利于循環(huán)出不規(guī)則井眼內(nèi)的鉆井液。

（3）高效纖維前置液封堵技術(shù)。由緩凝劑、驅(qū)油劑、消泡劑、有機(jī)封堵纖維等劑組成的高密度驅(qū)油前置液，具有驅(qū)油效果好，懸浮穩(wěn)定性強(qiáng)，與高密度油基鉆井液、水泥漿相容性好的特點(diǎn)。

（4）優(yōu)選水泥漿體系。針對(duì)高密度油基鉆井液特性，優(yōu)選出一種高強(qiáng)韌防氣竄水泥漿體系，其中，水泥漿具有可提高頂替效率的高動(dòng)切力，應(yīng)用有機(jī)封堵纖維來(lái)提高水泥漿封堵效果，起到防漏堵漏效果，加入防氣竄劑來(lái)改善水泥石的力學(xué)性能，提高界面膠結(jié)質(zhì)量。

（5）平衡注水泥工藝技術(shù)。注水泥時(shí)，井底有效壓力必須壓住地層流體而不壓漏薄弱地層，其基本原則是：地層孔隙壓力＜鉆井液液柱壓力+前置液液柱壓力+水泥漿液柱壓力+地層破裂壓力＜環(huán)空流動(dòng)壓耗。通過(guò)計(jì)算，將注水泥環(huán)空返速和固井液流變特性控制設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)平衡注水泥。

3 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐

高密度油基鉆井液完井工藝技術(shù)應(yīng)用于川西高廟子構(gòu)造的三口水平井和川東焦石壩構(gòu)造的五口水平井上，最高密度2.20 g/cm3，平均井深4630米，各井固井質(zhì)量全部合格。

焦頁(yè)81-6HF井是一口三維定向水平井，完鉆井深5066.69m，水平段長(zhǎng)1793.79m，井斜93.8°，方位221.00°，油基鉆井液密度1.85 g/cm3。

完井作業(yè)關(guān)鍵技術(shù)措施：

①做地層承壓實(shí)驗(yàn)。下套管前采用單雙扶正器反復(fù)通井，并加入適量隨鉆堵漏劑防漏。下套管時(shí)，安裝剛性扶正器及樹(shù)脂扶正器。

②套管下入后，單凡爾小排量開(kāi)泵緩慢提至正常排量28L/ s，篩出堵漏劑。

③注水泥漿前，注入密度0.95 g/cm3的沖洗液4m3，密度1.88 g/cm3的沖刷液45 m3，實(shí)現(xiàn)30min紊流沖洗時(shí)間，加入有機(jī)封堵纖維防漏。

④領(lǐng)漿采用1.90g/cm3彈韌性防氣竄水泥漿體系，尾漿采用1.90g/cm3膠粒防氣竄水泥漿體系。密度1.50g/cm3水基鉆井液50m3作為頂替液。替漿后期壓力22Mpa，碰壓至30Mpa。固井后井口加回壓7Mpa關(guān)環(huán)空憋壓侯凝。

4 幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)

①高密度油基鉆井液對(duì)完井作業(yè)是一大難點(diǎn)。沖洗液、隔離液、頂替液的優(yōu)選、水平段的驅(qū)替效率，以及水泥環(huán)良好膠結(jié)，是保證頁(yè)巖氣水平井固井質(zhì)量的關(guān)鍵。

②高效纖維前置液封堵技術(shù)具有良好的驅(qū)油效果，有推廣價(jià)值。

③高密度水平井的完井作業(yè)時(shí)，井眼準(zhǔn)備工藝和下套管工藝技術(shù)的精細(xì)實(shí)施是確保固井質(zhì)量的必要條件。

[1]閆聯(lián)國(guó)周玉倉(cāng).彭頁(yè)HF-1頁(yè)巖氣井水平段固井技術(shù)[J]石油鉆探技術(shù)2012,40(4).

[2]艾軍張金成.臧艷彬等.涪陵頁(yè)巖氣田鉆井關(guān)鍵技術(shù)[J]石油鉆探技術(shù)2014,42(5).

劉普民，2011年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（東營(yíng)）石油工程專業(yè)，現(xiàn)任中石化中原石油工程有限公司鉆井二公司川西項(xiàng)目部平臺(tái)副經(jīng)理。