2.3抑制性

實(shí)驗(yàn)用DF-1探井3800～4000 m的泥頁(yè)巖巖屑進(jìn)行滾動(dòng)回收率（150℃、16 h）實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，巖屑在清水中的回收率僅為42.5%，說(shuō)明巖屑的水化分散能力較強(qiáng)，而巖屑在抗超高溫低滲透鉆開(kāi)液中的回收率可達(dá)到96.5%，說(shuō)明該鉆開(kāi)液體系可減少巖屑水化分散，有利于增強(qiáng)攜巖和提高井眼清潔效率。

此外，目標(biāo)區(qū)塊儲(chǔ)層段巖屑的線性膨脹率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。結(jié)果顯示，巖屑在清水中浸泡12 h的線性膨脹率為7.32%，在抗超高溫低滲透儲(chǔ)層鉆開(kāi)液中浸泡的線性膨脹率為0.15%，表明該鉆開(kāi)液體系抑制地層巖石水化膨脹性能效果好，有利于減少井壁巖石水化，穩(wěn)定井壁和保障井筒安全。

圖2泥頁(yè)巖巖屑在不同體系中的高溫高壓線性膨脹率（150℃、3.5 MPa）

2.4儲(chǔ)層保護(hù)效果

選用鶯歌海盆地K-1井儲(chǔ)層黃流組二段垂深4210.0 m和4250.0 m的砂巖巖心，在SLS-5A型高溫高壓巖心動(dòng)態(tài)損害試驗(yàn)儀上開(kāi)展儲(chǔ)層保護(hù)性能評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)流程為鉆開(kāi)液污染（150℃、3.5 MPa、3 h）、破膠液破膠（150℃、1 MPa、3 h）、完井液污染（150℃、3.5 MPa、3 h），實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。儲(chǔ)層保護(hù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，砂巖巖心的滲透率恢復(fù)值大于90%，滿(mǎn)足儲(chǔ)層保護(hù)需求。

表8抗超高溫低滲透鉆開(kāi)液的儲(chǔ)層保護(hù)性能

3.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

3.1現(xiàn)場(chǎng)工程方案

東方F氣田X2調(diào)整井位于鶯歌海盆地中央底辟，使用4層次井身結(jié)構(gòu)，一開(kāi)使用鉆入法和海水膨潤(rùn)土鉆井液體系，鉆Φ660.4 mm井眼并下入Φ560 mm隔水套管至樂(lè)東組上部灰色泥巖，以建立井口支撐；二開(kāi)使用Φ445 mm金剛石復(fù)合片鉆頭和海水聚合物鉆井液體系鉆穿樂(lè)東組、鶯歌海組一段地層，并下入Φ340 mm技術(shù)套管封固；三開(kāi)使用Φ312 mm金剛石復(fù)合片鉆頭和聚胺鉆井液體系鉆穿鶯歌海組二段、黃流組一段地層，并下入Φ245 mm技術(shù)套管封固；四開(kāi)Φ213 mm井段為儲(chǔ)層黃流組二段，孔隙度在5.72%～8.66%之間，滲透率在6～9 mD之間，井底溫度高達(dá)205℃，屬于典型的低孔、低滲、高溫儲(chǔ)層；由于黃流組二段的黏土礦物組成主要以綠泥石和伊利石為主，伊/蒙混層的含量相對(duì)也比較高，存在潛在儲(chǔ)層敏感性損害以及水鎖損害條件，因此四開(kāi)井段使用Φ213 mm金剛石復(fù)合片鉆頭和抗超高溫低滲透儲(chǔ)層鉆開(kāi)液鉆進(jìn)，完鉆井深為4340 m。

3.2現(xiàn)場(chǎng)鉆開(kāi)液維護(hù)措施

現(xiàn)場(chǎng)鉆井施工鉆開(kāi)液維護(hù)措施：①低密度的固相含量控制在5%以?xún)?nèi)，避免低孔低滲儲(chǔ)層受到傷害和污染；②參考儲(chǔ)層鉆進(jìn)期間振動(dòng)篩返出巖屑的包被、抑制情況，對(duì)抑制劑的加量和濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)合理的控制和調(diào)整；③對(duì)鉆開(kāi)液體系的流變性進(jìn)行實(shí)時(shí)的優(yōu)化調(diào)整處理，避免對(duì)儲(chǔ)層砂巖帶來(lái)過(guò)度的沖刷；④在鉆開(kāi)液體系的流變性保持相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，將體系的封堵材料濃度提升至4%以上，通過(guò)控制濾失量來(lái)提升濾餅的質(zhì)量和防止井壁失穩(wěn)，減少液相侵害；⑤維持黃流組二段的儲(chǔ)層鉆開(kāi)液密度區(qū)間為1.16～1.18 g/cm3，通過(guò)前期實(shí)鉆情況分析，當(dāng)儲(chǔ)層鉆開(kāi)液密度低于1.16 g/cm3時(shí)，井壁剝落片和掉塊會(huì)有增多的趨勢(shì)；⑥通過(guò)控制在黃流組二段儲(chǔ)層鉆進(jìn)期間的鉆井泵排量不超過(guò)1900 L/min，確保井壁不會(huì)被過(guò)度沖刷。

Φ213 mm儲(chǔ)層井段開(kāi)始鉆進(jìn)前需要對(duì)鉆開(kāi)液進(jìn)行充分循環(huán)，并通過(guò)鉆頭水眼的高流速對(duì)其進(jìn)行有效的剪切，由于開(kāi)鉆時(shí)的循環(huán)溫度和出口溫度較低，因此添加劑材料的補(bǔ)充方式變?yōu)榻惶嫜a(bǔ)充，觀察振動(dòng)篩上沒(méi)有添加劑材料被篩出時(shí)為理想狀態(tài)；后期維護(hù)過(guò)程主要通過(guò)補(bǔ)充高濃度封堵材料膠液來(lái)維護(hù)性能，控制鉆開(kāi)液體系的黏度上升，馬氏漏斗黏度維持為50～53 s，動(dòng)切力維持為10～13 Pa，從而使儲(chǔ)層鉆開(kāi)液體系在鉆進(jìn)期間保持流變性能穩(wěn)定，嚴(yán)格控制濾餅質(zhì)量和高溫高壓濾失量。

3.3現(xiàn)場(chǎng)施工效果和鉆開(kāi)液性能

從X2調(diào)整井振動(dòng)篩返出口取得不同深度下鉆開(kāi)液的性能如表9所示。

表9儲(chǔ)層鉆開(kāi)液在不同深度的流變性參數(shù)

由表9可以看出，鉆開(kāi)液的流變性在不同深度下變化不大，密度為1.16～1.18 g/cm3，動(dòng)切力維持在10～13 Pa。鉆進(jìn)扭矩從前期的平均12.86 kN·m下降到8.76 kN·m，同時(shí)沒(méi)有明顯的井徑不規(guī)則和擴(kuò)徑現(xiàn)象，沒(méi)有出現(xiàn)井下鉆具斷裂等復(fù)雜情況，且井眼清潔效果良好；高溫高壓濾失量隨著井深增加逐漸下降，儲(chǔ)層鉆開(kāi)液的濾餅厚度為0.5 mm，測(cè)試期間日產(chǎn)氣量為910 000 m3，表皮系數(shù)僅為0.13。

4.結(jié)論

1.抗超高溫低滲透儲(chǔ)層鉆開(kāi)液的研究表明，單一材料和聚合物難以保障體系的綜合性能，研選的溫敏締和聚合物增黏劑KG-TNJ、接枝改性抗超高溫改性淀粉降濾失劑KG-FLUCON、含片狀結(jié)構(gòu)組分和高溫交聯(lián)的聚合物降濾失劑DrilFILHT通過(guò)協(xié)同作用，將現(xiàn)場(chǎng)高溫低滲透鉆開(kāi)液體系的抗溫性能提高了20℃，抗溫能力達(dá)到210℃。

2.優(yōu)選出了抗超高溫不起泡防水鎖劑KCS-F，可使濾液的表面張力和界面張力分別降低至27.7 mN/m和5.9 mN/m，防水鎖性能好，使用更安全。

3.構(gòu)建的抗超高溫低滲透儲(chǔ)層鉆開(kāi)液抑制性強(qiáng)、超高溫下性能穩(wěn)定，泥餅易清除，體系在東方F氣田X2調(diào)整井應(yīng)用過(guò)程中切力高、泥餅薄、濾失小，鉆井作業(yè)順利，測(cè)試投產(chǎn)日產(chǎn)氣量91萬(wàn)m3，儲(chǔ)層保護(hù)效果好。