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[摘 要]德深18井位于松辽盆地南部东部断陷带德惠断陷华家构造带的一口探井，主要目的层是侏罗系的火石岭组。三开优选水包油钻井液作为欠平衡钻井液，对配方进行评价，现场应用表明，该钻井液稳定井壁能力强，保护储层效果好，同时提高了钻井速度，而且对录井、测井无影响，较好地满足了欠平衡钻井施工的要求，取得了良好的使用效果。
[关键词]欠平衡 水包油钻井液 抗高温 防塌
中图分类号：TE258.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0035-01
1 地质概况
德深18井位于松辽盆地南部东部断陷带中部，发育有侏罗系和白垩系两套地层沉积，为古构造背景，侏罗系的火石岭组：以灰、深灰色泥岩、浅灰色砂砾岩与火山岩互层。基岩：以片岩、糜棱岩等变质岩为主。屑岩储层孔隙度為6%～10%，渗透率大于0.1mD，地层压力系数1.00左右，地温梯度4℃左右。
2 欠平衡钻井液考虑的问题
2.1 钻井液密度的适应程度
欠平衡钻井的核心就是钻井液的液柱压力要低于地层的孔隙压力，钻井液体系的密度在一定的范围内可调，实现密度要低，以防实际地层压力系数低于预测的地层压力系数时，实现欠平衡。
2.2 井壁稳定
德深18井欠平衡段为侏罗系地层，侏罗系地层矿物组份主要为伊利石、伊蒙混层，周围使用水基聚合物钻井液的井，平均井径扩大率为17.5%，最大的达到60%～70%，井壁不稳定问题比较严重。
2.3 抗污染效果
由于地层中含有水层、油层和气层，所以，应考虑该钻井液体系抗地层水、油以及气体污染的能力。
2.4 经济性和安全性
钻井液体系在满足各项要求的前提下，尽可能降低成本，同时也要考虑由于欠平衡钻井，特别是钻气井的安全性。
3 钻井液配方评价
基于对以上几方面的考虑，最终确定水包油钻井液体系作为欠平衡钻井液。水包油钻井液的配方如下：
40%水+5%乳化剂+60%柴油+0.3%%抑制剂+3%稳定剂+适量NaOH。并对水包油钻井液进行了性能评价见表1。
从表1实验数据看出，室内配制的水包油钻井液具有较强的乳化稳定性，高温后油水不分层，具有较合适的静切力，悬浮性强，流变性好，API失水都很低，说明研制的水包油钻井液配方能够满足200℃井下的施工要求。
4 现场应用
4.1 工程简况
德深18井是一口三开直井，设计井深为3800m，实际完钻井深为3490m。井身结构见表2所示。
4.2 三开钻井液
开钻前按照室内试验的钻井液配方配制250m3水包油钻井液，性能：FV=65S，ρ=0.92g/cm3，FLAPI=3ml，PV=27mPaS，YP=5.5，PH=9，油水比为60：40。三开钻进实施欠平衡钻井，技术套管下深2291m，为防止替换水包油钻井液时与二开钻井液混绕，首先采用80m3清水顶替技术套管内的聚合物防塌钻井液（ρ=1.20g/cm3），再替入配制好的水包油钻井液（ρ=0.92g/cm3），充分循环后，扫穿水泥塞后，实施欠平衡作业。
4.3 钻井液的维护处理
在钻进过程中，根据钻井液的性能，及时补充适量的乳化剂，稳定剂和降滤失剂，需要降低密度时，将乳化剂、柴油和稳定剂按配方，配成胶液补充到钻井液中，或直接向钻井液中补充柴油。水包油钻井液性能见表3
4.4 应用效果
水包油钻井液在欠平衡段应用过程中，表现出较好的流变性能和稳定性，日常只是通过补充低密度胶液来维持钻井液密度和补充钻井液量，不需要大型处理，减轻了钻井工人的劳动强度。在发现气层、提高机械钻速、稳定井壁等方面起到了积极的作用。具体表现在以下几方面：（1）钻井液密度容易控制。通过补充胶液和充分利用固控设备，整个三开钻进过程中，水包油钻井液的密度易于控制在0.92～0.95g/cm3。（2）钻井液携屑能强。钻井液的动塑比较高，一般为0.4～0.5，剪切稀释性好，整个钻进过程中震动筛上的岩屑返出正常，下钻中途不用循环钻井液，下钻到底开泵不憋压，保证了录井、测井等各项施工的顺利完成。（3）钻井液稳定性好。水包油钻井液的关键问题就是乳化稳定性，现场应用过程中表现出了良好的乳化稳定性，在油水比达到60：40、温度接近150°C的情况下，也没有出现油水分层现象。（4）稳定井壁能力效果好。在欠平衡施工过程中没有出现井塌等事故，起下钻作业畅顺无阻；欠平衡井段平均井井扩大率6～13.8%。（5）机械钻速高。由于钻井液密度较低，大幅度降低了井底的压持效应，有力促进了机械钻速的提高。
5 结论
1.从水包油钻井液在欠平衡井的现场应用来看，水包油钻井液性能稳定、流变性合理、携屑能力强、抑制性好。
2.水包油钻井液具有较好的流变性，和较强的稳定井壁能力，整个施工过程起下钻畅通无阻；水包油钻井液的电阻率为2欧姆米左右，对测井系列无影响。
3.水包油钻井液在德深18井的成功应用，为今后实施欠平衡钻井提供了宝贵的经验。
参考文献
[1] 鄢捷年等.钻井液工艺学.2006.12.1.
[2] 王富华、鄢捷年等，乳化剂的室内研究及现场应用.2001.
[3] 刘汝山，等.复杂条件下钻井技术难点及对策.北京：中国石化出版社，2002.
[关键词]欠平衡 水包油钻井液 抗高温 防塌
中图分类号：TE258.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）17-0035-01
1 地质概况
德深18井位于松辽盆地南部东部断陷带中部，发育有侏罗系和白垩系两套地层沉积，为古构造背景，侏罗系的火石岭组：以灰、深灰色泥岩、浅灰色砂砾岩与火山岩互层。基岩：以片岩、糜棱岩等变质岩为主。屑岩储层孔隙度為6%～10%，渗透率大于0.1mD，地层压力系数1.00左右，地温梯度4℃左右。
2 欠平衡钻井液考虑的问题
2.1 钻井液密度的适应程度
欠平衡钻井的核心就是钻井液的液柱压力要低于地层的孔隙压力，钻井液体系的密度在一定的范围内可调，实现密度要低，以防实际地层压力系数低于预测的地层压力系数时，实现欠平衡。
2.2 井壁稳定
德深18井欠平衡段为侏罗系地层，侏罗系地层矿物组份主要为伊利石、伊蒙混层，周围使用水基聚合物钻井液的井，平均井径扩大率为17.5%，最大的达到60%～70%，井壁不稳定问题比较严重。
2.3 抗污染效果
由于地层中含有水层、油层和气层，所以，应考虑该钻井液体系抗地层水、油以及气体污染的能力。
2.4 经济性和安全性
钻井液体系在满足各项要求的前提下，尽可能降低成本，同时也要考虑由于欠平衡钻井，特别是钻气井的安全性。
3 钻井液配方评价
基于对以上几方面的考虑，最终确定水包油钻井液体系作为欠平衡钻井液。水包油钻井液的配方如下：
40%水+5%乳化剂+60%柴油+0.3%%抑制剂+3%稳定剂+适量NaOH。并对水包油钻井液进行了性能评价见表1。
从表1实验数据看出，室内配制的水包油钻井液具有较强的乳化稳定性，高温后油水不分层，具有较合适的静切力，悬浮性强，流变性好，API失水都很低，说明研制的水包油钻井液配方能够满足200℃井下的施工要求。
4 现场应用
4.1 工程简况
德深18井是一口三开直井，设计井深为3800m，实际完钻井深为3490m。井身结构见表2所示。
4.2 三开钻井液
开钻前按照室内试验的钻井液配方配制250m3水包油钻井液，性能：FV=65S，ρ=0.92g/cm3，FLAPI=3ml，PV=27mPaS，YP=5.5，PH=9，油水比为60：40。三开钻进实施欠平衡钻井，技术套管下深2291m，为防止替换水包油钻井液时与二开钻井液混绕，首先采用80m3清水顶替技术套管内的聚合物防塌钻井液（ρ=1.20g/cm3），再替入配制好的水包油钻井液（ρ=0.92g/cm3），充分循环后，扫穿水泥塞后，实施欠平衡作业。
4.3 钻井液的维护处理
在钻进过程中，根据钻井液的性能，及时补充适量的乳化剂，稳定剂和降滤失剂，需要降低密度时，将乳化剂、柴油和稳定剂按配方，配成胶液补充到钻井液中，或直接向钻井液中补充柴油。水包油钻井液性能见表3
4.4 应用效果
水包油钻井液在欠平衡段应用过程中，表现出较好的流变性能和稳定性，日常只是通过补充低密度胶液来维持钻井液密度和补充钻井液量，不需要大型处理，减轻了钻井工人的劳动强度。在发现气层、提高机械钻速、稳定井壁等方面起到了积极的作用。具体表现在以下几方面：（1）钻井液密度容易控制。通过补充胶液和充分利用固控设备，整个三开钻进过程中，水包油钻井液的密度易于控制在0.92～0.95g/cm3。（2）钻井液携屑能强。钻井液的动塑比较高，一般为0.4～0.5，剪切稀释性好，整个钻进过程中震动筛上的岩屑返出正常，下钻中途不用循环钻井液，下钻到底开泵不憋压，保证了录井、测井等各项施工的顺利完成。（3）钻井液稳定性好。水包油钻井液的关键问题就是乳化稳定性，现场应用过程中表现出了良好的乳化稳定性，在油水比达到60：40、温度接近150°C的情况下，也没有出现油水分层现象。（4）稳定井壁能力效果好。在欠平衡施工过程中没有出现井塌等事故，起下钻作业畅顺无阻；欠平衡井段平均井井扩大率6～13.8%。（5）机械钻速高。由于钻井液密度较低，大幅度降低了井底的压持效应，有力促进了机械钻速的提高。
5 结论
1.从水包油钻井液在欠平衡井的现场应用来看，水包油钻井液性能稳定、流变性合理、携屑能力强、抑制性好。
2.水包油钻井液具有较好的流变性，和较强的稳定井壁能力，整个施工过程起下钻畅通无阻；水包油钻井液的电阻率为2欧姆米左右，对测井系列无影响。
3.水包油钻井液在德深18井的成功应用，为今后实施欠平衡钻井提供了宝贵的经验。
参考文献
[1] 鄢捷年等.钻井液工艺学.2006.12.1.
[2] 王富华、鄢捷年等，乳化剂的室内研究及现场应用.2001.
[3] 刘汝山，等.复杂条件下钻井技术难点及对策.北京：中国石化出版社，2002.