張學(xué)光 李云貴

摘要：復(fù)合鹽鉆井液體系應(yīng)用，由于無機(jī)鹽含量、固相含量、Ca2+、HCO3-、CO32-污染等因素的影響，影響鉆井液性能的穩(wěn)定，流變性控制問題逐漸顯露，通過對其的影響因素試驗(yàn)調(diào)整評價，合理優(yōu)化了鉆井液流變性調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了良好的鉆井液流動性。

關(guān)鍵詞：復(fù)合鹽鉆井液;流變性;流動性

1 優(yōu)化復(fù)合鹽鉆井液流變性調(diào)控試驗(yàn)評價

1.1 鉆井液試驗(yàn)配方

清水+4%膨潤土+0.2%純堿+0.2%PAM+0.6%WNP+0.5%KFT +1.5%SMP-2 +0.2%NaOH

1.2 無機(jī)鹽含量對鉆井液流變性的影響

1.2.1 KCL加量對鉆井液流變性性能的影響

隨著KCl加量的增加，鉆井液的表觀粘度、塑性粘度相對比較平穩(wěn)，動切力的變化波動上升幅度比較大，當(dāng)KCl加量超過6%，鉆井液塑性粘度開始增加，動切力呈現(xiàn)出減小的趨勢，流動性逐漸變好，鉆井液流變性能較平穩(wěn)。

1.2.2 NaCL加量對鉆井液流變性的影響

隨著NaCl加量的增加，鉆井液的表觀粘度、塑性粘度、動切力的變化波動不大，鉆井液流變性能相對比較平穩(wěn)，當(dāng)NaCl加量超過5%，鉆井液塑性粘度開始增加，動切力有下降趨勢，流動性逐漸變好。

1.2.3 KCL、NaCL復(fù)合對鉆井液流變性的影響

隨著KCl、NaCl加量的增加，鉆井液的表觀粘度先升后降，塑性粘度逐漸降低、動切力的變化波動比較大，先升后降。KCl、NaCl同時加量增加到7%，動切力急劇下降。鉆井液濾失量隨著KCl、NaCl加量的增加，有不同程度的上升，要及時進(jìn)行降濾失護(hù)膠，保持復(fù)合鹽鉆井液性能的穩(wěn)定。

1.2.4 復(fù)合鉆井液流變性調(diào)整試驗(yàn)

調(diào)整試驗(yàn)優(yōu)化非加重復(fù)合鹽鉆井液流變性配方。

4%膨潤土+（0.3～0.5）% PAM+（5～6）% NaCl+（6～7）% KCl+（1.5～2）% WNP+（2～3）% SMP-2+（1～2）% KFT+0.2%NaOH

1.3 固相含量對鉆井液流變性的影響

1.3.1 膨潤土加量對鉆井液流變性的影響

隨著膨潤土含量的增加，鉆井液濾失量降低，鉆井液的表觀粘度、塑性粘度、動切力先呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢，之后呈現(xiàn)出快速增大的趨勢，流動性變差。應(yīng)用復(fù)合鹽鉆井液體系，應(yīng)嚴(yán)格控制膨潤土含量在4%～6%。

1.3.2 密度對復(fù)合鹽鉆井液流變性的影響

鉆井液密度增加濾失量升高，鉆井液表觀粘度、塑性粘度、動切力呈現(xiàn)出不斷變大的趨勢，隨著重晶石粉加量的增加，要及時補(bǔ)充各類鉆井液處理劑的含量，同時進(jìn)行稀釋處理，使鉆井液保持良好的流動性。

1.3.3 加重復(fù)合鉆井液流變性調(diào)整試驗(yàn)

KFT、SF-1鉆井液處理劑對加重復(fù)合鹽鉆井液流變性調(diào)整，都能降低鉆井液的表觀粘度、動切力效果，試驗(yàn)數(shù)據(jù)對比，高密度復(fù)合鹽鉆井液，SF-1對動切力降低明顯高于KFT效果，有利于改善鉆井液流變性。

1.4 鉆井液污染對流變性的影響

1.4.1 CaCl2加量對鉆井液流變性的影響

隨著CaCl2加量的增加，鉆井液濾失量逐漸增加，表觀粘度、塑性粘度呈現(xiàn)出先逐漸增大的趨勢，后逐漸減小;試驗(yàn)表明：復(fù)合鹽鉆井液具有一定的Ca2+污染能力，一般不需要專門進(jìn)行除Ca2+處理。

1.4.2 碳酸根對鉆井液流變性的影響

隨著Na2CO3濃度的增加到15%，鉆井液的pH值達(dá)到最大值11。隨著Na2CO3濃度的增加，鉆井液濾失量增加，表觀粘度、動切力先增加后減小，當(dāng)Na2CO3濃度達(dá)到15%時，鉆井液的流動性最差，鉆井液受到HCO3-、CO32+嚴(yán)重污染。

1.4.3 清除HCO3-、CO32-污染鉆井液試驗(yàn)評價

利用CaO、CaCl2提供一定數(shù)量的Ca2+，清除HCO3-、CO32-試驗(yàn)結(jié)果，都可以起到降低HCO3-、CO32-含量的作用，達(dá)到調(diào)整鉆井液流變性能需求，試驗(yàn)處理過程明顯存在增稠現(xiàn)象。

2 復(fù)合鹽鉆井液流變性調(diào)控技術(shù)優(yōu)化

2.1 復(fù)合鹽鉆井液轉(zhuǎn)化

（1）體系轉(zhuǎn)換前，控制好鉆井液量，采用稀釋法和固控設(shè)備，進(jìn)一步控制鉆井液膨潤土含量在35～40 g/L。

（2）將調(diào)整好的基漿鉆井液，2～3個循環(huán)周加入5%NaCL、7%KCL，進(jìn)行復(fù)合鹽鉆井液轉(zhuǎn)化（檢測Cl-濃度在62000mg/l左右）。

（3）根據(jù)復(fù)合鹽鉆井液轉(zhuǎn)化后性能再補(bǔ)充處理劑鞏固鉆井液性能;調(diào)整鉆井液API失水<5ml，粘度40～45s，pH值9～10。

2.2 復(fù)合鹽鉆井液維護(hù)

（1）定期檢測膨潤土含量，保持在40～45g/l，若膨潤土含量過低，補(bǔ)充水化好的膨潤土漿。

（2）配制5%NaCl、7%KC1復(fù)合溶液（膠液）維護(hù)鉆井液，保持復(fù)合鹽鉆井液NaCl、KC1有效含量。

（3）加重復(fù)合鹽鉆井液嚴(yán)格控制固相含量，高密度鉆井液MBT應(yīng)控制在35～40g/l，同時補(bǔ)充復(fù)合鹽膠液，保持鉆井液性能的穩(wěn)定性。

（4）高密度加重同時配合（1.5～2）%KFT、（0.5～1）%SF-1處理劑，控制鉆井液動切力的上升，保持高密度復(fù)合鹽鉆井液良好的流動性。

2.3 鹽膏層污染鉆井液流變性調(diào)控

（1）鉆至鹽膏層前，補(bǔ)充鉆井液中NaCL、KCL的有效含量，保持復(fù)合鹽鉆井液體系的穩(wěn)定。

（2）補(bǔ)充鉆井液中各類處理劑含量，增加鉆井液的抗鹽性和護(hù)膠能力，維持鉆井液的穩(wěn)定性。

（3）鉆至鹽膏層時，隨時測量Ca2+、HCO3-、CO32-含量，以利于鉆井液流變性能的調(diào)控。

（4）CaO、CaCl2除去HCO3-、CO32-處理，在提高pH值，降低濾失量的同時，加入SF-1調(diào)整鉆井液流變性能。

3 應(yīng)用效果

2018年在羅斜73、羅70井應(yīng)用。優(yōu)化的復(fù)合鹽鉆井液流變性調(diào)整技術(shù)，鉆井液轉(zhuǎn)化及維護(hù)，Ca2+、HCO3-、CO32-污染處理，流變性能調(diào)整處理可操作性強(qiáng)，使鉆井液保持較好的流動性。

4 結(jié)論

（1）通過對影響復(fù)合鹽鉆井液流變性因素的調(diào)控實(shí)驗(yàn)研究，無機(jī)鹽KCl、NaCl含量應(yīng)不低于10%。

（2）固相含量直接影響鉆井液的調(diào)控，非加重復(fù)合鹽鉆井液的固相含量應(yīng)低于10%，膨潤土含量應(yīng)控制在4%～6%，

（3）復(fù)合鹽鉆井液自身均具有一定的抗HCO3-、CO32-污染能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 張喜鳳，李天太，施里宇，張斌.深井抗高溫高密度鹽水鉆井液實(shí)驗(yàn)研究[J].西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2007，22（5）：37-40.

（作者單位：中石化勝利石油工程公司渤海鉆井總公司）