大位移井钻井液体系的研发与现场应用
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张 民 立 等 ：火 位 移 井 钻 井液 体 系 的研 发 与 现 场 应 用
大位移 井钻井 液体系 的 研 发 与现场应用 冰
Ｉ 张民立ｔ 田增艳 刘梅全： 穆剑雷１ 邓 建ｔ 张 琦 马翠雪１ 陈文欢， 宋学文－
Ｉ１中国石 油渤 海钻探 工程有 限公 司泥浆技 术服 务公 司；２中 国石 油工程技 术分公 司钻 井 工程处 ． ．
大港 油 田歧 口 凹陷 埕 海 油 区 的 中浅 层 勘探 开 发
是 ２ ０ 年 以来 油 田公 司实现 “ 油陆采 ” 的主战场 ， ０７ 海
适 合 歧 口凹陷 滩 海 勘探 开发 的专 有 技术 ，以满 足 该
油 田生 产建 设 的需 求 。
该 区域 地层 比较 复杂 ，其井身 结构 也 比较 复杂 ，施工 难度 大 。 以往 在 埕 海 一 区采 用 的是 一 家 国际知 名 公 司 的钻 井液技术 ，但施 工过程 中 ４ ％ 以上 的井 出现 了 ０
井施工过程 中井壁稳定 、井眼净化 、 润滑防卡等技术难题 ， 打破 了国外公 司技术 垄断的局 面， 经济效益和社会效益显著 ， 现
已形成 了大位移钻井液设计 、现场施工技术规 范，卖现了低成本 国产化 目标 ，为推 广应用奠定 了技 术基础 。
关键词 ：大位移
钻 井液体 系
Ｄ ：１ ．９ ９ ．ｓ ． ０ － ０ ｘ２ １ ４０ ３ ＯＩ ０３６ ￣ｉｎ１ ２ ３ ２ ． １ ． ｓ ０ ０ ０ ０
抑制性差 ，大量 的有害 固相不易及 时清除 ，同时采取的
无机盐聚合物钻井液体系 ，滤失量控制 困难 ，体系 中的 有 害固相及滤 液不可避免 地对储层 造成较 大伤害 。
保 工作 带来许 多麻烦 ，此 外 ，成 本 的压 力也 使建设 方
雪 上加 霜 。为此 ，必须 开发 出新 型钻 井液体 系 ，形成
项性能均优于国内外传统的钾盐聚合物钻井液体 系， 先后在大港埕海一区、 二区人工岛进行 了１ 口井的现场试验 ， ２ 其中最
大位移为 ３６． ｍ，最大井斜 为 ９． ｏ 最 大水垂 比为 ２ ７ 没有发 生任何 事故与复杂。该钻 井液体 系解 决了大位移 井钻 ５７ ５ ５ ５３， ２ ． ， ５
备强抑制性 ，有利于井壁稳定 、有 害固相及 时清 除 （ 图
２ 室 内研 究 结果
通 过 现场钻 井液技 术难点 分析 认为 ，适 于该 区 的 钻 井液 体 系必 须 具备 强抑 制 防塌 性 、无膨 润土 配 浆 、
固相 含量 低 、流变性 好 、储层保 护效 果好 且环境 友好
不 同程 度 的复 杂 事 故 ，钻井 液 直 接 或 间 接 造成 的复
杂事故 损失时 间 占钻井周期 １％ 以上 ；埕海二 区 由包 ０
括 中 国石 油 渤 海 钻 探 工 程有 限公 司 泥 浆 技术 服 务公 司在 内的 ４家 公 司服务 ，在完 成 的 ９口井 中事故 、复
杂情 况都 很严 重 ，７口井 卡钻 、１口井 塌 、１口井 漏 ， 复杂 时率 １ ０ ０ ％，卡 钻事故 时率 占 ８ ％。 由于实 施井 ０ 的 上部 地 层 与 目的层 不 能 同 时采 用 一 套 钻井 液 体 系
摘
要：大位移 钻井液体 系 （ Ｈ－ Ｒ Ｅ Ｄ体 系 ） 以高密度 、强抑制 、 Ｂ 是 复合有机盐 水为配浆基液 ，配合其他 处理 荆而形
成 的高性能水基钻 井液体 系。 室内 行 了核心主荆产品及配 方研发 ， 进 形成 了复合有机 盐加量为 １％一 ０ ５ ２％的钻 井液 配方 ， 各
（ 其 他因素 。井深 结构设计复杂 （ 海 ５一ＨＩ ４） 庄
基金项 目：中国石油渤海钻探 工程有 限公 司项 目 “ 强抑制钻 井液体 系研 究与应 用” 项 目编号 ： ００ Ｄ ３ 。 （ ２１Ｚ ０Ｋ） 第一作者简介 ：张民立 ， １６ 年生 ， ９６ ９５ １８ 年毕业于华北石油学校 油田化学专业 ， 高级 工程 师 ， 现从 事钻 井液技术 管理和研 究应
用 工作 。Ｅ ｍａ ：ｚ ９ ９ ｉ． ３ｃｍ — ｉ ｍ１９ ＠ｖ １ ． ｌ ｐ ６ ｏ
２１ ０ １年第 ４期 ・ 石油 科技论坛 ９
井二 开六段制三维结 构 ，绕 障大 ） ，加重 了钻井液技术 பைடு நூலகம்负担 ，海 上 人工 岛钻 井 液技术 施 工环保 要 求 高等 。
系进 行 了对 比分 析 。实验采用通 过 ６～８曰筛 网的馆 陶 组 岩屑 ，两项实验 结果表 明 ，Ｂ — Ｒ Ｈ Ｅ Ｄ钻 井液体 系具
１ 本 区钻 井 液技术 难 点
埕海 一 区 、二 区大斜度 、大位移 井施 工过程 中钻 井 液技 术 的难 点表 现为 以下几 个 方面 ： （ ）净 化井 眼 、防托压 难 。上部 明化镇 组地层 造 １ 浆 严重 ，同时 ，存 在流沙 层 ，井 眼净 化 困难 ，钻头 容
易 泥包 、托压 ，起 下钻 困难 。
等 特性 。
１ 、表 １ ｏ
２２ 润 滑 性 测 试 ．
通过 测试 润滑性 的仪器 分别对 蒸馏 水 、ＫＣ 聚合 １
物 钻井液 、油基钻 井液 、Ｂ Ｅ Ｄ钻∞ 舳 ∞ ∞ 狮 Ｏ Ｈ— Ｒ 加 井液进行 ３次检 测 ，Ｂ Ｅ Ｄ钻井液 的扭 矩减小百分 比为 ５ ．６ Ｈ— Ｒ ４８ ％，仅
在 大量实验研究基 础上 ，研 发了 Ｂ Ｅ Ｄ大位 移 Ｈ— Ｒ
次于油基 钻井液体 系 ，显然 Ｂ — Ｒ Ｈ Ｅ Ｄ钻井液体 系为高 性 能钻 井液 体系 ，其润 滑性远 远大于 其他水 基钻 井液 体系 ，满 足大斜 度 、大位移井 的润滑 防托压技 术难题 。
完成 ，所 以钻 井液 的排放 量 比正常情 况下 量多 ，致使
排 污 困难 ，特 别是 在浅海 区域 的特殊 地理 位置 ，给环
（ ２）井 壁稳定难 。下部 存在疏松 泥 页岩地层 ，窄
密 度 窗 口 ，坍塌 严重 ，井壁稳 定 性极差 。
（ 储层保护难。进入储层之前所用钻井液体系的 ３）
大位移 井钻井 液体系 的 研 发 与现场应用 冰
Ｉ 张民立ｔ 田增艳 刘梅全： 穆剑雷１ 邓 建ｔ 张 琦 马翠雪１ 陈文欢， 宋学文－
Ｉ１中国石 油渤 海钻探 工程有 限公 司泥浆技 术服 务公 司；２中 国石 油工程技 术分公 司钻 井 工程处 ． ．
大港 油 田歧 口 凹陷 埕 海 油 区 的 中浅 层 勘探 开 发
是 ２ ０ 年 以来 油 田公 司实现 “ 油陆采 ” 的主战场 ， ０７ 海
适 合 歧 口凹陷 滩 海 勘探 开发 的专 有 技术 ，以满 足 该
油 田生 产建 设 的需 求 。
该 区域 地层 比较 复杂 ，其井身 结构 也 比较 复杂 ，施工 难度 大 。 以往 在 埕 海 一 区采 用 的是 一 家 国际知 名 公 司 的钻 井液技术 ，但施 工过程 中 ４ ％ 以上 的井 出现 了 ０
井施工过程 中井壁稳定 、井眼净化 、 润滑防卡等技术难题 ， 打破 了国外公 司技术 垄断的局 面， 经济效益和社会效益显著 ， 现
已形成 了大位移钻井液设计 、现场施工技术规 范，卖现了低成本 国产化 目标 ，为推 广应用奠定 了技 术基础 。
关键词 ：大位移
钻 井液体 系
Ｄ ：１ ．９ ９ ．ｓ ． ０ － ０ ｘ２ １ ４０ ３ ＯＩ ０３６ ￣ｉｎ１ ２ ３ ２ ． １ ． ｓ ０ ０ ０ ０
抑制性差 ，大量 的有害 固相不易及 时清除 ，同时采取的
无机盐聚合物钻井液体系 ，滤失量控制 困难 ，体系 中的 有 害固相及滤 液不可避免 地对储层 造成较 大伤害 。
保 工作 带来许 多麻烦 ，此 外 ，成 本 的压 力也 使建设 方
雪 上加 霜 。为此 ，必须 开发 出新 型钻 井液体 系 ，形成
项性能均优于国内外传统的钾盐聚合物钻井液体 系， 先后在大港埕海一区、 二区人工岛进行 了１ 口井的现场试验 ， ２ 其中最
大位移为 ３６． ｍ，最大井斜 为 ９． ｏ 最 大水垂 比为 ２ ７ 没有发 生任何 事故与复杂。该钻 井液体 系解 决了大位移 井钻 ５７ ５ ５ ５３， ２ ． ， ５
备强抑制性 ，有利于井壁稳定 、有 害固相及 时清 除 （ 图
２ 室 内研 究 结果
通 过 现场钻 井液技 术难点 分析 认为 ，适 于该 区 的 钻 井液 体 系必 须 具备 强抑 制 防塌 性 、无膨 润土 配 浆 、
固相 含量 低 、流变性 好 、储层保 护效 果好 且环境 友好
不 同程 度 的复 杂 事 故 ，钻井 液 直 接 或 间 接 造成 的复
杂事故 损失时 间 占钻井周期 １％ 以上 ；埕海二 区 由包 ０
括 中 国石 油 渤 海 钻 探 工 程有 限公 司 泥 浆 技术 服 务公 司在 内的 ４家 公 司服务 ，在完 成 的 ９口井 中事故 、复
杂情 况都 很严 重 ，７口井 卡钻 、１口井 塌 、１口井 漏 ， 复杂 时率 １ ０ ０ ％，卡 钻事故 时率 占 ８ ％。 由于实 施井 ０ 的 上部 地 层 与 目的层 不 能 同 时采 用 一 套 钻井 液 体 系
摘
要：大位移 钻井液体 系 （ Ｈ－ Ｒ Ｅ Ｄ体 系 ） 以高密度 、强抑制 、 Ｂ 是 复合有机盐 水为配浆基液 ，配合其他 处理 荆而形
成 的高性能水基钻 井液体 系。 室内 行 了核心主荆产品及配 方研发 ， 进 形成 了复合有机 盐加量为 １％一 ０ ５ ２％的钻 井液 配方 ， 各
（ 其 他因素 。井深 结构设计复杂 （ 海 ５一ＨＩ ４） 庄
基金项 目：中国石油渤海钻探 工程有 限公 司项 目 “ 强抑制钻 井液体 系研 究与应 用” 项 目编号 ： ００ Ｄ ３ 。 （ ２１Ｚ ０Ｋ） 第一作者简介 ：张民立 ， １６ 年生 ， ９６ ９５ １８ 年毕业于华北石油学校 油田化学专业 ， 高级 工程 师 ， 现从 事钻 井液技术 管理和研 究应
用 工作 。Ｅ ｍａ ：ｚ ９ ９ ｉ． ３ｃｍ — ｉ ｍ１９ ＠ｖ １ ． ｌ ｐ ６ ｏ
２１ ０ １年第 ４期 ・ 石油 科技论坛 ９
井二 开六段制三维结 构 ，绕 障大 ） ，加重 了钻井液技术 பைடு நூலகம்负担 ，海 上 人工 岛钻 井 液技术 施 工环保 要 求 高等 。
系进 行 了对 比分 析 。实验采用通 过 ６～８曰筛 网的馆 陶 组 岩屑 ，两项实验 结果表 明 ，Ｂ — Ｒ Ｈ Ｅ Ｄ钻 井液体 系具
１ 本 区钻 井 液技术 难 点
埕海 一 区 、二 区大斜度 、大位移 井施 工过程 中钻 井 液技 术 的难 点表 现为 以下几 个 方面 ： （ ）净 化井 眼 、防托压 难 。上部 明化镇 组地层 造 １ 浆 严重 ，同时 ，存 在流沙 层 ，井 眼净 化 困难 ，钻头 容
易 泥包 、托压 ，起 下钻 困难 。
等 特性 。
１ 、表 １ ｏ
２２ 润 滑 性 测 试 ．
通过 测试 润滑性 的仪器 分别对 蒸馏 水 、ＫＣ 聚合 １
物 钻井液 、油基钻 井液 、Ｂ Ｅ Ｄ钻∞ 舳 ∞ ∞ 狮 Ｏ Ｈ— Ｒ 加 井液进行 ３次检 测 ，Ｂ Ｅ Ｄ钻井液 的扭 矩减小百分 比为 ５ ．６ Ｈ— Ｒ ４８ ％，仅
在 大量实验研究基 础上 ，研 发了 Ｂ Ｅ Ｄ大位 移 Ｈ— Ｒ
次于油基 钻井液体 系 ，显然 Ｂ — Ｒ Ｈ Ｅ Ｄ钻井液体 系为高 性 能钻 井液 体系 ，其润 滑性远 远大于 其他水 基钻 井液 体系 ，满 足大斜 度 、大位移井 的润滑 防托压技 术难题 。
完成 ，所 以钻 井液 的排放 量 比正常情 况下 量多 ，致使
排 污 困难 ，特 别是 在浅海 区域 的特殊 地理 位置 ，给环
（ ２）井 壁稳定难 。下部 存在疏松 泥 页岩地层 ，窄
密 度 窗 口 ，坍塌 严重 ，井壁稳 定 性极差 。
（ 储层保护难。进入储层之前所用钻井液体系的 ３）