胜利石油工程有限公司渤海钻井总公司仙河协调部山东东营257237
摘要：随着钻井技术进步，胜利油田页岩油藏开发增多，本文立足于页岩油藏钻井技术难点，对强抑制和封堵聚胺钻井液体系、低毒油基钻井液体系等常用页岩油藏钻井液体系性能和优化措施进行了探究。
关键词：页岩油藏；钻井液；优化维护
页岩油藏岩层和地层相比常规油藏具有一定特殊性，发育有较为完全的微裂缝和层理结构，不利于钻井中井壁稳定，特别是在水平井钻井中，井筒净化和润滑要求较高，钻井液应用中存在较多技术难点。因此，有必要针对钻井液技术应用难点，有针对性的进行钻井液技术优化。
1胜利油田典型页岩油藏钻井施工技术难点
胜利油田济阳坳陷罗家鼻状构造带部位沙三段沉积时期形成了厚达百米以上的泥页岩岩层，而新生界古近系地层存在西北走向断层切割，断阶带发育较多，在沙三段油页岩和泥页岩裂缝区域，形成储量较为丰富的页岩油气藏。在利津洼陷沙四段上部和沙三段下部岩层，构造处于断陷-凹陷带，因地质沉降速度较快，造成湖盆环境逐步转化为半深湖和深湖结构，形成了由上往下依次是灰质泥岩、泥岩和油页岩为主的地层构造。
在该类典型页岩油藏开发中，存在一些技术难点：在井斜角较大区域，钻井液润滑防卡性能要求较高，特别是定向段钻进中，为确保钻井施工顺利进行，需要强化钻井液润滑性；因为特殊的岩性构造特点，钻井中井壁稳定性较差，特别是二开井段泥页岩较长，遇水易膨胀分散，出现剥蚀掉块问题，严重时造成井壁坍塌，需要强化钻井液携岩性、封堵性和井壁稳定性；特殊的岩层构造易造成漏失问题，诱发钻井复杂状况，要强化钻井液封堵性和防漏性；常用油基钻井液因密度较大，难以准确控制流变性，特别是较长水平段、高温高压井下环境降低了钻井液切力，易形成岩屑床加大摩阻、引发钻井憋压问题，裂缝较多岩层对钻井液封堵性也提出了更高要求。
2常用钻井液体系的优化维护
2.1强抑制和封堵性聚胺钻井液体系应用
该体系钻井液常规配制为：膨润土（3-5%）+氢氧化钠（0.2-0.3%）+PAM（0.1-0.2%）+铵盐（0.5%）+KFT（1.5-3%）+LV-CMC（0.3%）+极压润滑油（1-2%）+白油（2-4%）+聚胺抑制剂（0.3-0.5%）+SD102（3%）+胶乳沥青（1.5-3%）+纳米乳液（1-2%）+超细碳酸钙（1-3%）。该钻井液基本性能如表1所示。
与常规钻井液比，该体系岩土矿物膨胀抑制性较强，便于井壁稳定；通过添加纳米乳胶，使钻井液固相体系深入岩层裂缝进行封堵；通过添加碳酸钙颗粒，可优化粒度分布，增强封堵性和有效性。
对该体系优化维护，井段上部可应用高聚物低分子抑制剂胶液，浓度约为0.5%，使钻井液中的劣质固相分散，通过四级固控及时清除，确保钻井液始终处于较低粘度、切力和固相状态。钻进到东营组后加大胺基钻井液应用，调整钻井液流变性，改善井下分散状态，在地层环境温度达到120℃以上后，可采取如下优化措施：添加沥青或树脂类材料，提升抗温性和封堵性；根据固相含量进行PH值调整，控制固相分散程度；逐步减少高聚物添加量，提升低聚物含量，降低钻井液终切力和塑性粘度；在井斜角增大摩阻增加后，添加润滑剂强化钻井液润滑性；在钻遇沙河街组地层后，适当添加胺基抑制剂，降低粘度的层间距，减少孔隙间压力传递，对水化膨胀、泥包钻头等进行抑制；钻遇泥页岩地层后，可通过试验确定超细碳酸钙添加量，调整固相含量粒度级配，实现有效封堵。胜利油田沙河街组生物灰岩、砂砾岩层段漏失严重，要提前进行钻具结构优化，对钻井液进行胶液、膨润土补充，利用固控设备将钻井液密度控制在下限范围内，并添加随钻堵漏剂，在骨架材料基础上进行纤维材料、填隙材料、柔性材料配合，提升堵漏效率。
2.2低毒油基钻井液体系应用
页岩油藏三开井段应用低毒性油基钻井液具有一定的优势，配制为：白油（精制）+氯化钙（25%）+乳化剂EMUL（2-3%）+润湿剂WET-1（1-3%）+有机土（3%）+封堵剂FB（2%）+降滤失剂CFA（2%）+氧化压钙（2%）+重晶石。该体系基本性能如表2所示。
对该体系应用要突出流变性、乳化稳定性等调整。在流变性调整方面，要加大固控设备应用，减少劣质固相、降低塑性粘度和油水比，通过最优油水比改善固相润湿性，一般以200kg/150m添加量为宜，抑制水滴在固相颗粒上的吸附性，实现流变性调整。前期应用中，要利用低粘切体系，在井深加大、水平段加长后，通过增加亲油胶体、调整油水比，提升粘切性，增强钻井液携岩性。在乳化稳定性调整方面，剪切时间、亲水固体添加是破乳电压变化重要影响因素，添加重晶石会造成乳液稳定性变差。所以应用中要及时进行乳化剂、润湿剂补充，优化调整油水比，确保钻井液始终保持较好乳化稳定性。对封堵性调整，可通过添加纳微相封堵颗粒进行封堵性提升，降低水相对泥页岩侵入性，以不同封堵颗粒粒度级配为依据调整颗粒级配，实现最优封堵效果。
3结论
综上所述，当前油田勘探开发中，页岩油藏开发增多，但对钻井液性能要求较高，特别是水平井应用中，因水平段较长、井身轨迹复杂等造成井壁稳定性、携岩性等对钻井液性能要求极高，通过对2种常用钻井液体系优化维护措施进行探究，有利于提升钻井液应用成效，辅助进行页岩油藏开发。
参考文献：
[1]崔思华，班凡生.页岩气钻完井技术现状及难点分析[J].天然气工业，2011（04）.
[2]刘晓栋，王宇宾，宋有胜.活性泥页岩快速钻井钻井液技术[J].石油钻采工艺，2011（02）.