胜科1井四开超高温高密度钻井液技术.pdf

第 2 6卷 第 2期 2 0 0 9年 3月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI LI I NG FLUI D COM PLETI ON FI U I D Vo1 ． 2 6 NO ． 2 M a r ． 2 O 09 文 章 编 号 1 0 0 1 5 6 2 0 2 0 0 9 0 2 0 0 1 2 0 4 胜 科 1井四开超 高温高密度钻 井液技术 李公让 薛玉志 刘宝峰 蓝强 1 ． 中IN石油大学 华东 ， 山东东营 ； 2 ． 胜利石油管理局钻井工艺研究院 ， 山东 东营 摘要 胜科 1井井深超过 7 0 0 0 m， 井底温度 为 2 3 5。C， 压力超过 1 0 0 MP a 。该 井地 层情况复杂， 存在盐岩 、 泥 页岩及 盐膏泥混层 ， 钻井液性能难以调控 。该 井四开 4 1 5 5 ～7 0 2 6 m 钻进使用 了聚磺封堵 防塌钻 井液、 高 密度聚 磺非渗透钻 井液和超 高温钻 井液 。应用结果表 明， 这 3种钻 井液的高温稳定性 、 润滑性和 剪切 稀释特 性 良好 ， 在高 固相情况下仍具有 良好的流变性和低的高压滤失量 ， 能 经 受住 各种可溶 性盐 类及高价 离子 的污染 ， 配制 和维护处 理方便 ， 各种钻 井液之 间的转换 非常顺利 ， 没有 出现任何井下 复杂 情况。该 套钻 井液技 术有效地 保证 了胜科 1井 的安 全 、 快速 钻进 。 关键词 超深 井； 超高温； 高 密度钻井液 ； 水基 钻井液； 钻井液流变性 ； 井眼稳定 ； 胜科 l 井 中国 分 类 号 TE2 5 4 ． 3 文 献 标 识 码 A 胜科 l 井属 超深 井 ， 完钻 井 深 为 7 0 2 6 m， 井 底 温度 为 2 3 5。 C， 压 力在 1 0 0 MP a以上 。为 了保 障胜 科 1井 四开 4 1 5 5 ～ 7 0 2 6 m 钻 井 的顺 利 施 工 ， 在 分 析地层 特点 及钻 井 液 技术 难 点 的 基 础上 ， 研 究 应 用 了超 高温 高密度 钻 井 液 技 术 ， 并 成 功钻 达 设 计 井 深 。 1 钻 井 液技 术难 点 l1 ． 1 井 壁稳 定问题 1 复杂 岩性 对井壁 稳定 的影 响 。胜科 1井 四开 主要钻 开孔一 段 、 孔 二 段 地 层 ， 其 岩性 为紫 色 、 紫 红 色泥 岩 、 灰 色泥 岩 、 浅灰 色含膏 泥岩 、 灰紫 色砂 岩 、 浅 灰色 粉砂 岩和 深灰 色泥 岩 。上 部泥 页岩地 层 中的黏 土 矿物 以无序 伊蒙 } 昆 层 为 主 ， 遇水 极易分 散 ， 易发 生 复 杂情 况 ； 4 5 0 0 ～6 0 0 0 i“1 “1 井 段含 有膏 泥岩 夹层 ， 钻 进 过程 中同样 易 发生 缩径 和起钻 遇卡 复杂 情况 。 2 深 井长 裸 眼对井 壁稳 定的影 响 。胜科 1井 四 开裸 眼 井段 长 达 近 3 0 0 0 m， 地 层 压 力 系 统 复 杂 。 上部地 层 井 深 4 5 9 8 m 处 钻 遇高 压 盐 水 层 ， 钻 井 液密度 提 高至 1 ． 8 3 g ／ c m。以上 ； 下 部地 层压 力 系数 为 1 ． 3 0左右 ， 高压 差下 易发生 漏失 ； 同时 ， 为稳 定井 壁而使用高密度钻井液 ， 但因压差大经常出现井下 复杂 问题 ， 当钻井 液 密 度 超 过 一 定 限度 时 反 而 加快 井壁失 稳 ， 因此 ， 钻井 液 密度 的合理 确定 和控 制成 为 深井 超深 井钻 井液 工艺 技术 的难 点之 一 。 3 高温对井 壁 稳定 的影 响。胜科 1井井 底 温 度 大 于 2 3 5。 C， 循 环 温度 约 为 2 0 0 C， 高 温钻 井液 对 裸 眼井 段 大 段 泥 岩 地 层 会 带 来 复 杂 的 物 理 化 学 变 化 。钻井液上 返 时 会加 热 上部 的裸 眼井 段 ， 而钻 井液和地 层的温 度差 会导 致 近井 地带 孔 隙压 力 和有 效应力 发生很大改 变 ， 造成上部井 眼 的垮 塌掉块 ] 。 1 ． 2 高温对钻井液性能的影响 1 恶化 钻井 液 的性能 。高 温使 钻井 液 的造壁 性 能变坏 ， 使泥饼变厚、 渗透性增大， 滤失量尤其是高 温高 压滤 失量 增加 。 2 降低钻 井 液 的热 稳定 性 。该 井 四开钻 进时 间 长 达 1 2个 月 ， 钻 井 液 中 的 亚微 米 颗 粒 含 量 高 ， 裸 眼 段 长 ， 加上孔 一 段 、 孔 二段 地层 泥岩 分 散 性 较 强 ， 含 有大 段 的膏泥 岩 ， 所 以高 密 度高 矿 化 度 盐 水 钻井 液 技 术 的关键 是防 止高 温增 稠和 高温 固化 。 3 降低钻井液的 p H 值。该井使用高矿化度钻 井液 ， p H 值 下 降 程 度 大 ， 会 导致 钻 井 液 性 能恶 化 ， 影 响钻井 液 的热稳 定性 。 4 增 加 了处理 剂 的消耗 量 。为维 持高 温 高压钻 基金项 目 8 6 3项 目“ 超深井钻井技术” 子课题“ 超高温高压条件下钻井液技术研 究” 2 0 O 6 A AO 6 A1 0 9 资助 。 第一作 者简 介 李公让 ， 高级工程师， 1 9 7 0年生 ， 1 9 9 2 年 毕业于华东化工学院有机化工专业 ， 现为中国石油大 学 华东 在 读博士研究生 ， 主要研 究方向为钻 井液 新技术研 究及其应 用。地 址 山东省东营市钻井工 艺研 究院油化所 ； 邮政编码 2 5 7 0 1 7 ； 电话 l 3 5 6 1 0 l 8 7 8 6 ／ 0 5 4 6 8 5 5 1 0 9 4； E ma i l s l y h s v i p ． s i n a ． c o m。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 6卷 第 2 期 李公 让等 胜 科 1井四开超 高温 高密度钻 井液技 术 1 3 井所 需 的钻 井液性 能 ， 需要 消耗更 多 的处理 剂 ， 而且 温度 越高 ， 钻进时 间 越 长 ， 消耗 处 理剂 就 越 多 ， 深井 钻 井液 的技 术难度 也越 大 。 2 钻 井 液应 用技 术 胜科 l井 四开 钻 井 液 应 具 备 较 强 的 高 温稳 定 性 ， 还应有 利于 及时 发 现 和保 护 油气 层 ， 确 保 优质 、 高效 、 安 全钻达 目的层 。经 过 对钻 井 液处 理 剂 进行 筛 选及配 伍性实验 ， 确定 了 3套适 合 四开井 段 的 钻 井 液配方 ， 即聚磺 封 堵 防塌 钻井 液 1 配 方 、 高 密 度聚磺非 渗 透钻 井 液 2 配 方 和超 高 温 高 密 度 钻 井液 3 配方 。现场施 工 中 ， 根 据 井下 情 况 不断 优 化钻井 液配方 、 优化抗 高温处 理剂 ， 使 钻井 液性能 满 足不 同井段地层 的要求 。胜科 l 井 四开钻井 液性 能 见表 1所示 。 2 ． 1 聚 磺封堵 防塌钻 井液 4 1 5 5 ～4 5 9 8 m 抗 高温 聚磺 封 堵 防塌 钻井 液具 有 抑制 性 强 、 抗 温 防塌 、 造壁性 好和保 护储层 等特点 ， 可满 足该井 段 的钻井 及油层 保护 要 求 。具体 措 施 一 是保 持 复 合 聚合物 有足够 的浓 度 ， 使钻 井 液具 有 较 高 的滤 液 黏 度 ； 二 是复配使 用磺 化酚醛树脂 、 非 渗透动 态降滤 失 剂 及封 堵防塌 剂 ， 以增 强钻井 液的封 堵能力 ， 确保该 井段井 壁稳定 及保护好 油气层 ， 形成 规则井 眼 ， 保证 钻井安 全顺 利 。 2 ． 1 ． 1 钻 井液工艺 该 井段钻 遇孔一段 地层 ， 其岩性 为紫红 色泥岩 、 紫红 色含膏泥 岩 、 灰 色泥岩 、 灰 色含膏 泥岩 和紫红 色 泥质粉 砂岩 。优选 的钻 井液配 方为 3 钠膨 润 土 0 ． 2 KPAM0 ． 1 P AC l 4 l 1 乳 化 剂 2 S R 13 S D l O 2 4 KF T 3 ％DY wD6 白油 2 聚合 醇 按 四开 钻井 液设 计 ， 全 井钻 井 液 由三开 欠 饱 和 盐水体 系转 换 为淡 水 体 系 。按 分 段 循 环 顶 替 的方 法 ， 分别 在井 深 2 0 0 6 m 和 4 1 5 2 m 处 替 出井筒 内 原 盐 水钻 井液 ， 然后按 照配方 加入 处理剂循 环处 理 ， 完成钻 井液转 换 。 2． 1 2 技术 难点 1 钻井液 密度调 整要 以井下 出现溢 流或井 壁坍 塌为前 提 ， 但 不能大 幅度上 调 ， 以防井漏 。 2 高密度 钻井 液 的动力稳 定性 。该井 段钻 井液 膨润土含量 约 为 2 5 g ／ i ， 换算 成质 量 分数 只有 1 ， 无机胶体 的浓 度远低 于有 机胶 体 的浓度 。无机 胶体 不足会带来不 良后果 一是 加重 效率 低 ， 出现加 重剂 加不进去的现象 ； 二是加重剂容 易沉淀 。该 井段 曾清 冼过一次泥浆罐 ， 发现大量 的加 重剂沉淀 在罐底 。但 膨润土含量过高会造成钻 井液的黏度 、 切力失控 。 3 固相控 制 困难 ， 由于离心 机的使 用受到 限制 ， 混在 钻井液 中 的劣 质 低 密度 固相无 法 清 除 干净 ， 影 响钻 井液性 能 。 2 ． 1 ． 3钻 井液 的维护措 施 1 电测 时 井 口发 现 溢 流 ， 速 度 为 0 ． 5 ～ 0 ． 8 5 m。 ／ h 。钻 井液 氯离子 含量 升至 1 2 0 7 7 ． 1 mg ／ I 。电 测确 定溢流位 置 为 套管 鞋 。试 挤 水 泥均 未成 功 ， 经 研究 决定直接 四开 ， 溢流状 态下 钻进 。 2 该井段 泥岩 主 要 以 紫红 色 泥岩 为 主 ， 夹 杂含 膏泥 岩互层 ， 泥岩 中黏土 含量高 、 易水化 。稳定 这种 含水 敏性矿物 较 多 的塑性 泥岩 地层 ， 决 定 因 素是 进 入地层 流体 的化学 特 性 ， 其 可控 因素 为钻 井 液 的抑 制性 。 在 钻 进 过 程 中 以 聚 合 醇 和 聚 合 物 包 被 剂 KP AM 、 P AM 和 P AC 1 4 1 提 高 钻 井 液 的抑 制 性 ， 以胶 液维护补 充所需 量 。 3 该井段 地 层 易坍 塌 。在 钻进 过 程 中 ， 调 整 好 钻井液 性能 ， 做到低 滤 失 量 、 高 滤液 黏 度 、 适 当密 度 和黏度 。进入 易塌 层段 前 ， 按 钻 井 液设 计要 求 一 次 性 加入 防塌剂 D YWD、 KF T ， 使其 含量达 到 3 或 以上 ， 并 在 以后 钻进 中不断补 充 。 4 加入新 材料 以及大 幅度调整钻 井液性 能要 以 室 内配方 经高 温老化 后 的实验 结果 为依据 。 表 1 胜 科 1井 四 开钻 井液 性 能 配 FV F1 K PV yP Ge l MBT V 、 CI FLI ⋯ I II 方 g C l i 1 s n 1 L n l I l1 mI a ． s P a P a ／ P a g ／ I g ／ I mL K 注 钻 井液 p H值 为 8 ． 5 ～9 ． 5 ； F I 的实验温度 为 1 5 0 C。 ∞ 嘶 ～ ～ ～ 一 一 一 ～ ～ ～ ～ ～ ～ “ ∞ 加 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ％ 卜 卜 ～ ～ ～ 黯 ∞ 加 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 4 钻 井 液 与 完 并 液 2 0 0 9年 3月 5 在该 井段 ， 采 用 了高 、 中、 低 分 子 量处 理 剂 的 复配 ， 以提高钻 井 液悬 浮稳 定 性 。钻 进 期 间每 4 8 h 补 充 l KF T、 1 低 荧 光沥 青 、 0 ． 0 1 5 L V C MC、 0 ． 2 5 V oo S R 一 1 、 白油 、 膨 润土 浆 和 1 降滤 失剂 。 6 由于发 生地层 水 侵入 现象 ， C l含 量 由 1 2 0 0 0 m g ／ I 升 至 7 5 0 0 0 m g ／ L ， 主 要 用 S MP - 、 C X P - 2 、 S P NP 一 2降滤失剂 ， 保证 了钻井 液性能 的稳定 。 7 每 次起下 钻 ， 循 环 出井 内盐水 及其混 浆带 用 密 度检测 确定 将 其放 掉 ， 以减 少钻井 液材 料 用量 。 8 采 用干加 药 品为 主 、 补 充胶液 为辅 的方 法 ， 解 决 高密度 钻井 液盐 水 侵 后 处理 剂 不 能 及 时 补充 、 密 度难 以维 持 的问题 。 2 ． 2 高 密度聚 磺非 渗透钻 井液 4 5 9 8 ～5 8 0 0 m 该层 段井 底温 度 为 1 8 O ～2 0 0。C。该 钻 井 液 具 有 抑制性 能好 、 井 壁稳 定能力 强 、 滤 失及 流变 性能 容 易控制 、 固相容量限高等特点， 并具有抗油气侵和抗 高温 的能力 ， 能 满足 正常钻 进及 录取地 质 资料需 要 。 2 ． 2 ． 1 钻 井 液转换 胜科 l井钻至井深 4 5 9 8 m 时 ， 钻井液黏度 从 6 1 S 上升 至 1 3 0 S ， 出 口电导率 也 由 4 8 0上升至 5 3 1 mS ／ c m， 总池 液面上升 。对 出 口钻 井 液进行 离 子分 析 ， 发 现 C l 、 C a 含量都 显著 上升 C 1 一 含 量 最高 达 到 1 ． 5 1 0 mg ／ I ， C a 含量最 高达到 1 ． 0 1 0 mg ／ L 。分 析表 明可能是钻遇 了高压盐水层 ， 发 生了盐水侵 。 停泵 观测 溢 流量 达 到 3 ． 6 ma ／ h ， 决 定 逐 步提 高 钻 井液密度 。在加 重过 程 中 ， 根 据 实 际情 况 ， 排 放掉 污染严重 的钻井 液 ， 直至加 重 至密 度 为 1 ． 8 5 g ／ c m ， 溢流停 止 。恢 复 钻进 后 ， 钻 井 液 密度 为 1 ． 8 3 ～ 1 ． 8 5 g ／ c m 。 ， 黏度为 7 3 8 5 S ， 塑性 黏度 为 6 8 ～ 7 8 m P a S ， 动切力为 1 1 ． 0 ～1 5 ． 0 P a 。 静切 力 为 2 ． 5 ／ 9 ． 0 P a ／ P a ， A P I 滤失 量为 1 ． O ～2 ． 2 mI ， 高 温高 压滤 失量 为 8 ～ 1 0 mI ， CI 一含量为 1 2 3 8 7 0 ． 9 8 mg ／ L。 2 ． 2 ． 2钻 井液维 护 1 该井 段需 提 高 钻井 液 抗 污 能 力 ， 采 取 了预 防 为 主的措 施 ， 及 时补 充盐 ， 保证 钻井 液 中具 有 稳定 的 离 子含量 ， 确保 井 壁稳定 和钻 井液性 能稳 定 。 2 优选抗 盐效 果优 良的 处 理剂 ， 通 过 各 种 处 理 剂 的协 同效 应 ， 严格控 制滤 失量 。 3 及时补充 Na 。 S O 和 Na OH， 保证 p H 值 约 为 9 ， 以充分发 挥处 理剂 的功 效 ； 控 制 C a 。 对 滤失 量 的影 响 ， 使 高温高 压滤 失量稳 定 在 1 0 mI 以下 。 4 随着 井深 和 温 度 的增 加 ， 逐 步 将 膨润 土 含 量 控制 为 2 5 ～3 5 k g ／ m。 。 5 钻 进过 程 中 ， 及 时补充 白油 、 乳 化剂 以及 防塌 剂协 同 防塌 ， 优 选 抗 钙 效 果 较 好 的 P AMS 6 0 1作 为 主要 的 聚合物 处理 剂 。 四开进入 井 深 5 0 0 0 r n后 ， 将 钻井 液 逐 步转 化 为高温 钻井 液 。此后 钻井 液 的处理 措施 为 1 逐 步降 低 高 温 钻 井 液 中 黏 土 含 量 至 1 5 ～ 2 0 k g ／ m。 。随 着井 深 和 温 度 的增 加 ， 逐 步 降 低 膨 润 土 的含 量 ， 补充受 温度 影 响小 、 热稳定 性 强 的海泡 石 。 2 根据钻 进 和起下 钻返 出钻 井 液 的黏度 、 切力 、 密 度 的变化 及定 期 测定 的黏 土 含 量 ， 适 时 调 整 钻 井 液 中稀 释 剂和 聚合 物 的含 量 ； 逐 步 降 低 钻井 液 的密 度 ， 并保 持 C a 。 的浓 度 在 合 理 的 范 围 内 ； 严 格控 制 p H 值 为 8 ． 0 ～8 ． 5 ， 按 循 环周 补 充 稀 释 剂 时 停 止 加 入 烧碱 ； 选用 抗高 温 的稀释 剂调 整 流型 。 3 通 过小 型实 验测 定 滤 失 清 水 与钻 井 液 同矿 化度 的盐 水 容 量 限 ， 分 析 钻 井 液 中降 滤 失 剂 的含 量 ； 根据 高价钙 离子 引起 的滤 失量 增加 的幅度 ， 确 定 降 滤失方 案 ； 在高 温 情 况 下尽 量 使 用 树 脂 与 封 堵 材 料 协 同降低 滤失 量 ； 控 制钻 井 液 的 p H 值 ， 防 止过 高 的 p H 值影响高温降滤失剂的效果 ， 定期补充表 面 活性 剂 ， 尽 量少 补 充烧 碱 ； 定 期 置换 部分 钻 井 液 ， 减 少钻 井液 中 亚微米 颗粒 的相 对含 量 。 2 ． 3 超 高温 钻井液 体 系 5 8 0 0 ～7 0 2 6 m 综 合 D u r a t h e r m 体 系 、 Th e r ma高 温 水 基 钻 井 液 的优点 ， 以 国外某公 司产 品为 主处理 剂 ， 研制 出 了 一 种 超高 温度 2 6 0。 C 水 基 钻 井 液 ， 该 体 系具 有 好 的抗 污 染性 。其 主要处 理 剂 包括 ①Dr i s c a l D 抗 高 温 2 6 0。 C 聚合 物 降滤 失剂 ， 其 特 点 是 超 高 温 稳 定 且 具有 好 的环境 保护 、 抗 盐 性 能 ； ② D e s c o单 宁基 产 品 ， 抗 温在 2 2 0。C以上 ， 具 有 较 好 的 环境 保 护 性 能 ， 是普 通铁 铬木 质 素磺 酸盐 产 品和褐 煤质 产 品作用 的 4 ～6倍 ， 一 般 的 稀 释 剂 在 低 p H 值 下 失 效 ， 该 产 品 可在各种 p H值范围内使用； ③磺化沥青 S o l t e x ， 无 使用温度上限， 可作润滑剂使用 ， 可将钻井液润滑性 能 提高 1 5 ～3 O 。 钻 至井 深 5 8 0 0 I n以后 将钻 井液 转换 为超 高 温 钻井液 。 1 钻 井液 密度 的控 制 。根据 溢流 的情 况将 钻井 液 密 度 控 制 在 1 ． 7 0 ～ 1 ． 7 4 g ／ c m。范 围 内 ， 控 制 C a 浓度 小 于 2 0 0 0 rag ／ L 。 2 钻井 液 中黏 土含量 的控 制 。钻 井液 中黏 土含 量的上 、 下限随井温的升高而下降 ， 当温度超过某临 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 6卷 第 2期 李公 让等 胜 科 l井四开超 高温 高密度钻 井液技 术 l 5 界值后 ， 又随 温度继续 升高 而增高 ， 此 临界温度 往往 超过 2 0 0℃。根据该 井段 所 用 钻井 液 体 系 、 处 理剂 种类 和加量 ， 结合室 内小 型实验 ， 在 6 0 0 0 ～6 5 0 0 r n 井段 降低钻 井液 的黏土含 量 为 1 ． 5 ～2 ． 0 ， 在井 深 6 5 0 0 r n以后 定期 混入一 定量 的预水化 膨润 土浆 密度 与井 眼 内钻 井液 相 等 做 护 胶处 理 ， 使 黏 土含 量达 到 2 ． 0 左 右 ， 定期 置换 井 内部 分钻井 液 。 3 钻井 液流 型的控制 。①控 制钻 井液流 型不 仅 考虑 钻井液 的 出 口温 度 ， 同时要 考 虑 出 口温 度 到最 高循 环温度 间 的环 空 钻 井 液有 效 黏度 、 动 切 力 和静 切力 ， 其变化 幅度要 小 。在层理 、 裂缝 发育 的易塌地 层 的钻进过 程 中应保 持层 流状 态 。还 要考虑 入 口到 井底 间 的钻 具 中钻 井 液 的有 效 黏 度越 低 越 好 ， 以减 少钻 具 内所 消耗 的泵压 ， 增 加钻 头水 马力 ； 井 底循 环 温度 下 的钻 头水 眼黏度越 低越 好 ， 而静 切力要 适 中 ， 因而 必须定 期检测 温度 与钻井液 的黏 度 、 切力 曲线 。 ②选 用抗温 能力达 2 6 0℃的 国外 产 聚合 物 ， 根 据小 型实 验确定 其加量 为 l 。钻进 过程 中补充 的胶液 量 以维护液 面 为准 ， 严格 记录 总池体积 ， 按小 型实验 结 果确定补 充胶 液 中的聚合物 加量 。③根据 下钻 到 底返 出钻井 液 的性 能 恢 复 至起 钻 前性 能 的 时 间 ， 确 定抗 高温稀 释剂 和絮凝 剂的加 量 。考 虑到在超 高 温 状 态下稀 释剂 的消耗 量 剧增 ， 所 以在 补充 稀 释 剂 的 同时加入 合适 的表 面活 性 剂提 高 稀 释剂 的抗 温性 。 ④ 因为褐煤 的溶解 性较差 ， 使用孑 L 径 为 0 ． 1 0 mm 筛 布时筛掉较 多褐煤 ， 而且 在 井底 高 温 下发 生 高 温 降 解 产生二 氧化碳 ， 增 加可溶 性碳 酸离子 浓度 ， 造 成钻 井 液 流型 变差 ， 同时 影 响滤 液 中 C a 子 浓度 ， 所 以 在进 入超 高温井段 后减少 褐煤 的加量 。 4 钻井 液 的热稳 定性 。①钻 井液在 超高温 下 的 热稳 定性不 但影 响顺 利钻 井 ， 更 重 要 的是 影 响完 钻 电测 、 套管下 入 和 固井 等作 业 的顺 利 施工 。在现 场 施工 中， 根据 起下钻 返 出钻 井液性 能的变 化幅 度 ， 以 及通 过小型 实验检测 钻井 液在最 高井底 温度与 使用 温度 下滚动 或静止 2 4 h和 4 8 h前 后 流变 性 能 与滤 失量 的变化情 况 ， 分 析 钻 井液 在 超 高温 下 的热 稳 定 性 。②加大 表面活 性 剂 的加 量 ， 以改 善 黏 土 的表 面 状 态 ， 减缓高温 对 黏土 的 作用 ， 使 黏 土 的高 温 分 散 、 高温表 面钝化减 弱 ， 减 少 OH的消 耗 ， 维护 合 适 的 p H 值 ， 从而提 高钻 井液 的热稳 定 性 。③ 高 温 下 ， 黏 土与碱 之间 的反应 降低 了钻井 液 的 稳定 性 ， 因此 严 格控制烧 碱 的加量 、 监控 钻井 液的碱 度 ， 进行 必要 的 调整 以保持合适 的离 子 比例 ， 保证 钻 井 液在 高 温 下 的性能 稳定 。④减 少钻 井 液 处 理剂 的 种类 ， 尽 量 使 用单一 功能 的钻井 液材料 ； 加大高 标号 白油 的加 入 ， 进 一步 提高钻 井液 的热稳 定性 。 5 钻井 液滤失 量的控 制 。在 该井超 高温井段 施 工 中 ， 主要通 过改 善泥 饼 质 量来 控 制钻 井 液 的滤 失 量 ； 选用 软化 点略 高 于钻 井 液循 环 温度 的天 然沥 青 作为封 堵材料 ， 降 低 泥饼 的渗 透性 ； 通 过 室 内实 验 ， 补充抗 高温 聚丙烯 酸盐类 降滤失 剂 。 该 井在钻 进过 程 中， 由于地层 微裂缝 发育 ， 出现 了井壁 掉块 现象 ， 因此优选 处理剂 品种 ， 将原来 的低 荧光沥 青更换 为抗 高 温 天然 沥 青 ， 并加 大沥 青 的用 量 ， 改善 泥饼 质量 。工程 上每次下 钻加 强划 眼 、 勤提 钻具、 使掉块落到井底和破碎后返 出地面。 2 ． 4 超高温条件下的完井作业 针 对 完井 施 工过 程 中 ， 钻 井 液在 超 高温 高压 差 状态下 静止 时间长 ， 有增 稠 、 高温 高压下 脱水 导致黏 度切力 增幅较 大 、 泥饼 增厚 和 电测 遇阻 等问题 ， 采取 抗 高温 无 固相 完井 液 封井 措 施 ， 保证 测 井 及 下套 管 固井施 工顺 利 。 3 结论 1 ．现 场应用 表 明 ， 胜科 1井 四开 使用 的聚磺 封 堵 防塌 钻井 液 、 高 密度 聚磺 非 渗 透钻 井 液 和超 高 温 钻井液 3种体 系具 有 高温 稳 定 、 润 滑性 和 剪切 稀 释 特性 良好 ， 高 固相情 况下 流变性好 、 高压 滤失量低 等 特点 ， 抗 高温 能力达 到 2 3 5。C， 能 经受住各 种可溶 性 盐 类及 高价离 子 的污染 ， 且 处理工 艺简单 、 配制方 便 和便于 维护 。 2 ．在钻 进过 程 中 ， 采 用 高 温 高 压 流 变 仪 、 井 壁 稳 定防塌 实验装 置 和激光粒 度仪对 钻井液 的性能 进 行 全程监 控与评 价 ， 指 导钻井 液 的处 理与维 护 ， 保 持 钻井 液在 超高温 工 况下 的 性 能稳 定 ， 对 胜科 1井 四 开井 段 的J l , N完 钻起 到了保 障作用 。 参 考 文 献 [ 1 ] 董文辉 ， 鄢捷年．两性 离子聚合物泥 浆高温流变性 能 的实验研究[ J ] ．石油大 学学报 自然科 学版 ，1 9 9 5 ， 1 9 1 3 9 46 [ 2 ] 张琰 ， 任丽荣．线性石蜡基 钻井液高 温高压性能 的研 究[ J ] ．西部探 矿工程 ，2 0 0 0 ，2 O 5 4 7 4 9 [ 3 ] 张琰．抗高温盐水 泥浆的实验研 究[ J ] ．地 质与勘探 ， 1 99 9，3 5 261 - 65 收稿 日期 2 0 0 8 l 2 - 2 1 ； HGF一0 9 0 1 W 2 ； 编 辑 汪桂 娟 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m