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近海油氣開發是我國能源增產的重要方向，海油陸采叢式井組憑借集約化布井、作業效率高、綜合成本低等優勢，成為灘海油田主力開發模式。老168叢式井組作為中石化重點油氣開發項目，平臺共計設計69口井，以定向井、大位移水平井為主，主力開發層系為館陶組。該區塊遠離陸地，受風暴潮影響，淡水補給困難，加之現場海水礦化度極高，再疊加地層疏松、泥巖易水化膨脹、造斜點淺、水平位移大等問題，傳統淡水鉆井液難以滿足施工要求，井壁失穩、巖屑床堆積、粘附卡鉆等風險突出，嚴重影響鉆井進度與施工安全。
為破解現場技術難題，勝利石油工程渤海鉆井總公司以老168-斜10井為試驗標桿，研發應用強抑制聚合物潤滑防塌海水鉆井液體系。該體系直接取用現場海水配制，通過優選抗鹽處理劑、優化配方與分段施工工藝，有效解決高礦化度水質適配、井壁穩定、攜巖潤滑、油氣層保護等多項難題。整套技術在全井組69口井推廣應用后，實現鉆井提速、周期縮短、成本下降，同時完成舊泥漿回收復用，經濟效益突出，目前已在公司海油陸采井項目全面普及，為近海復雜叢式井鉆井提供了成熟可行的技術方案。
 
項目概況與地質工程特征
 
老168叢式井組采用海上平臺集中布井模式，井型組合為定向井與水平井，老168-斜10井作為典型大位移井，各項施工參數具備區域代表性，是本次技術試驗的核心井。該井水平位移大、井斜角度高，施工工況復雜，對鉆井液綜合性能要求嚴苛。
區塊地層發育完整，自下而上鉆遇中生界、沙河街組、東營組、館陶組、明化鎮組及第四系平原組，區域內多數井鉆探至館陶組上段完鉆。平原組、明化鎮組上部砂巖膠結松散、易垮塌，泥巖蒙脫石含量高，遇水極易水化造漿、造成井眼縮徑；明化鎮組下部與館陶組成巖性差、滲透性強，不僅井壁穩定性差，作為主力含油層系，還對儲層保護提出嚴格要求。
老168-斜10井采用導管加三開井身結構：導管套管尺寸762mm，下入深度20m；一開井深761m，鉆頭444.5mm，套管339.7mm，下深760m；二開井深1592m，鉆頭311.1mm，套管244.5mm，下深1590m；三開完鉆井深2808.45m，鉆頭215.9mm，套管139.7mm，下深2805m。多級井段設計進一步增加了鉆井液性能分段調控難度。
 
核心施工技術難點
結合海域環境、地質條件與大位移井施工特點，現場主要存在六大技術難點，相互疊加形成多重施工阻力（圖1）。
海水礦化度高，鉆井液維護難度大。區域海水總礦化度達27831.04mg/L，氯離子、鉀鈉離子、鈣鎂離子含量偏高，高鹽環境會破壞常規鉆井液膠體結構，造成處理劑失效、性能失控，常規淡水鉆井液無法正常使用。造斜點淺，易形成巖屑床與鍵槽。本井300m開始造斜，最大井斜角66.92°，大井斜工況下巖屑易下沉堆積形成巖屑床；加之泥巖易造漿、地層膠結疏松，造斜穩斜難度大，斜井段極易產生鍵槽，引發起下鉆遇阻。水平位移長，巖屑攜帶困難。該井實際水平位移達2174m，巖屑上返路徑大幅延長，若鉆井液攜巖能力不足，巖屑持續沉積會加劇摩阻，埋下卡鉆隱患。地層疏松，防塌標準高。全域地層成巖性弱、結構松散，泥巖水化膨脹、砂巖沖蝕垮塌問題頻發，必須依靠鉆井液實現強封堵、強抑制，保障井壁穩定。整體摩阻偏大，潤滑防卡要求高。大井斜、長水平段導致鉆進拖壓、鉆具托舉現象明顯，疏松砂層易引發粘附卡鉆，對鉆井液潤滑減阻能力提出極高要求。油氣層保護任務艱巨。館陶組為主力油層，鉆井液固相顆粒與濾液侵入會造成儲層損害，必須配套專用保護技術，保障油井產能。
 
技術思路與鉆井液體系配方優化
針對現場難點，技術團隊確立強抑制、抗高鹽、低濾失、優潤滑、強攜巖、護油氣的綜合技術思路，分步完成藥劑優選、配方定型與工藝設計（圖2）。
整體技術思路。一是選用強抑制聚合物海水鉆井液，依托高分子材料抑制泥巖膨脹，穩固井壁；二是啟用四級固相凈化設備，嚴控劣質固相含量，采用紊流洗井減少巖屑床；三是復配原油、白油構建復合潤滑體系，降低摩阻扭矩；四是借助抗鹽降濾失劑形成優質濾餅，強化井壁封堵；五是定時開展短起下作業，主動破壞巖屑床、清潔井眼；六是添加納米乳液，在進入油氣層前做好儲層保護，兼顧潤滑與封堵效果。
室內藥劑優選與體系配方。技術團隊利用現場海水與鈉土配制基漿，對多款抗鹽降濾失劑、稀釋劑開展室內對比試驗。試驗結果顯示，KFT抗鹽降濾失效果優異，HQ-6封堵能力突出，GHM可有效調節鉆井液粘切，最終確定配套藥劑組合。
定型后的強抑制聚合物防塌潤滑海水鉆井液配方為：土粉4%、純堿0.6%、燒堿0.3%\0.5%、高分子抑制劑LS-YW0.5%\0.8%、稀釋劑GHM0.5%\1%、KFT1%\1.5%、HQ-61%\1.5%、白油潤滑劑4%\6%、原油10%~12%。該配方以海水為基液，各類處理劑配伍性良好，可同時滿足抗鹽、抑制、防塌、潤滑等多重需求。
 
分井段現場鉆井液施工工藝
結合三段井身結構與地層差異，技術團隊分段制定施工方案，精準調控鉆井液各項性能，適配不同井段作業需求。
一開井段（20~761m）。本井段鉆遇平原組與明化鎮組上部，砂巖易垮塌、泥巖造漿能力強。施工全程使用海水開鉆，開鉆前將高分子抑制劑ZH-02加至0.5%\0.7%，強化抑制效果；依靠四級凈化設備控制MBT值在55\60g/L，保持鉆井液低粘切，配合雙泵大排量保障井眼清潔。每鉆進200m或井斜達30°時補充原油，提升潤滑性能。完鉆后加入KFT、HQ-6等材料，將API濾失量降至8ml以內，起鉆前補充白油潤滑劑與塑料球，保障套管順利下入。
二開井段（761~1592m）。該井段以明化鎮組為主，井斜持續增大，巖屑床、鍵槽、高摩阻風險集中。使用120目篩布凈化固相，MBT值控制在45\50g/L，維持紊流鉆進。逐步將原油含量提升至10%\12%，強化潤滑效果。每鉆進150~200m開展短起下作業，長短井段結合破壞巖屑床。完鉆后濾失量控制在5ml以內，測井、下套管前分段補充白油與塑料球，保障作業安全。
三開井段（1592~2808.45m）。本井段涵蓋明化鎮組底部與館陶組油氣層，井斜、水平位移達到最大值，重點做好潤滑防卡與儲層保護。在原油基礎上補充2%~4%白油，雙重潤滑材料將摩阻系數穩定控制在0.1以下。每次起鉆前執行短起下作業，監測油氣水上竄速度，防范井內風險。進入油氣層前100m，優化鉆井液性能并加入2%納米乳液，依靠其封堵、潤滑、保護儲層的特性，降低儲層傷害。完鉆后大排量洗井，配套短起下清潔井眼，順利完成測井與下套管作業。
全井各段鉆井液性能指標管控嚴格：一開密度1.05\1.10g/cm³，漏斗粘度35\40s；二開密度1.08\1.15g/cm³，API失水≤8ml；三開密度1.10\1.15g/cm³，API失水＜5ml，含砂量、固含量均達標，整體性能穩定可靠。
 
應用成效、經濟效益與推廣價值
整套海水鉆井液體系在老168平臺69口井全面應用，施工全程平穩有序，未發生井壁坍塌、縮徑、卡鉆等復雜故障。鉆井液強抑制性有效遏制泥巖水化造漿，井壁穩定、井眼規則；原油與白油復配形成穩定油膜，起下鉆、定向作業順暢；流變性能優化后攜巖能力優異，徹底解決巖屑床問題；納米乳液有效保護油氣層，油井產能得到保障。同時鉆井非生產時間大幅減少，單井鉆井周期明顯縮短，整體施工效率顯著提升。
 
海洋油氣開發工況復雜，近海叢式井鉆井長期受水質、地質、井型等多重因素制約。勝利石油工程渤海鉆井總公司研發的強抑制聚合物海水鉆井液體系，立足現場實際、靶向破解難題，在老168叢式井組實現規模化成功應用，兼顧施工安全、鉆井效率、經濟效益與儲層保護。這套技術充分發揮海水就地取材的優勢，以技術創新實現降本增效，經受住了復雜工況的檢驗。