鹽家區塊沙河街組酸根離子污染的優化處理

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　　摘 要：勝利工程公司在鹽家區塊部署的中深井基本全部采用復合鹽鉆井液體系，該體系雖然具有抑制性強、井眼清潔等優點，但在在沙河街組鉆進過程中，酸根離子污染現象頻有發生。為此，我們通過改進技術措施，不僅降低了鉆井液成本，還有效提高了機械鉆速，為后續鹽家區塊施工井總結了較為成熟的鉆井液施工模式，具有極大的推廣意義。
　　關鍵詞：強抑制;鈣處理劑;酸根離子
　　1 背景介紹
　　鹽222井組是勝利工程公司在鹽家區塊的重點工程，完鉆井深4200m-4300m，井身軌跡均為“直—增—穩—降—穩”。后期鉆進過程中酸根離子污染嚴重，不僅鉆井液性能失穩、惡化，還造成電測阻卡、成本升高等問題。
　　2 主要內容
　　2.1 碳酸根/碳酸氫主要來源
　　鹽家區塊HCO3-和CO32-的主要來源于沙三段及以下地層的灰質泥巖。
　　2.2 碳酸根/碳酸氫根污染現象及危害
　?、傥廴粳F象。鉆井液粘切增長，API濾失量上升，pH值下降，濾餅虛厚，鉆井液流動性差，觸變性變強，靜止時呈“豆腐塊”狀;②污染危害。粘切升高、開泵困難 [1];pH下降使鉆井液處理劑失效，鉆井液性能全面變差;反復處理成本增加，嚴重影響機械鉆速。
　　2.3 處理污染現狀及不足
　　處理現狀：①采用稀釋、固控設備清除等方法降低坂土含量;②加入NaOH提高pH值，補充降粘劑、加入石灰或氯化鈣沉淀HCO3-和CO32-;③加入分散類降濾失劑，增加優質膨潤土水化膜厚度，降低API濾失量。
　　缺點和不足：①現場判斷常常誤認為因鉆進時間長而造成的鉆井液老化和處理劑質量問題引起的性能惡化;②原措施雖可降低鉆井液API濾失量，但無法有效改善流動性;③使用Ca2+沉淀CO32-的方法降粘切明顯，但隨著地層中HCO3-和CO32-的持續侵入，導致反復污染和處理;④反復處理后致使Ca2+與粘土顆粒反應，使得粘土活性大大降低[2];⑤抗鹽類處理劑的大量加入提高了鉆井液液相粘度。
　　3 改進后鉆井液施工措施
　　3.1 強化復合鹽鉆井液體系轉換
　?、購娀壒炭?，根據鉆井液密度降低坂土含量（密度<1.40g/cm3控制坂含60g/l，密度≥1.40g/cm3控制坂含30-40g/l）;②轉換時NaCl和KCl的加入會降低鉆井液pH值，因此鉆井液護膠處理前應該提高鉆井液pH值至10以上。
　　3.2 加強鉆井液護膠
　　①護膠時使用磺酸鹽共聚物提高鉆井液抗鈣鎂能力，為后期使用鈣處理劑提供保障;②盡量使用對液相粘度影響較小的小分子磺酸鹽PANS（以膠液形式加入），防止鉆井液液相粘度大幅上升;③后期鉆進過程中定期置換5-10m3預水化的高坂含膨潤土漿，保持鉆井液中活性土的有效含量，從而使處理劑發揮更好的效果。
　　3.3 提高鉆井液抑制性
　　①轉換后及時加入0.5-1%AP-1、PAM濃度提至0.5%，提高鉆井液抑制粘土分散的能力[3]，鉆進過程中維持Cl-含量8-10萬mg/l;②后期鉆進中盡量減少褐煤類等分散處理劑的用量（含量1-1.5%即可）。
　　3.4 加強濾液分析，及時補充鈣處理劑
　　鉆進至灰巖地層前，在保持鉆井液pH值大于9.5的前提下，提前加入鈣處理劑（氯化鈣或水泥），控制鉆井液中游離Ca2+含量大于400mg/l，做到濾液分析中以少量Ca2+和CO32-為主的活度平衡狀態。
　　4 應用情況
　　從上表可以看出，從第二口井開始，機械鉆速逐步提高，鉆井液成本逐步降低，電測成功率達到100%;鹽222-斜14井較鹽222-斜11井建井周期縮短13.0d，機械鉆速提高59.8%，鉆井液成本降低19.8萬元。
　　5 結論
　　①清除劣質固相，保持鉆井液適當的pH值，有利于提高鉆井液性能穩定;②通過加強鉆井液中粘土顆粒的護膠工作，能有效提高鉆井液的抗污染能力;③補充鈣處理劑，及時清除鉆井液中HCO3-和CO32-，有利于維持鉆井液性能穩定;④提高鉆井液的抑制能力，保持鉆井液粒度處于合適范圍，有利于性能穩定。
　　參考文獻：
　　[1]鄢捷年.鉆井液工藝學[M].中國石油大學出版社，2006.
　　[2]劉汝山等.復雜條件下鉆井技術難點及對策[M].中國石化出版社，2002.
　　[3]周光正，王偉忠，穆劍雷，曹孜英，尹麗，張剛，楊鵬梅.鉆井液受碳酸根/碳酸氫根污染的探討[J].鉆井液與完井液，2017，27（6）：42-45.
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