科钻钻井液技术与固控方案

  1．设计时考虑的主要技术问题。
 
  (1)所选处理剂尽量减少对地层流体分析的影响。任何处理剂的加入对地层流体的分析都会产生影响，在保证孔下安全钻进的情况下，尽量选择那些影响小的处理剂种类。
 
  (2)钻杆内壁结垢。已经知道的结垢形式有延伸式泥垢、涡区积垢、渗滤积垢、偏心结垢、螺旋形垢层等，其中以延伸式泥垢影响最大。钻杆内形成结垢的主要因素是钻具转速、钻井液中的固    相颗粒浓度、粒径以及固相颗粒的表面吸附情况。在钻杆内壁上形成的结垢会严重影响绳索取心岩心管的顺利提出。
 
  (3)小环状间隙引起的高循环压力损耗。绳索取心钻进时，环空间隙仅5～8mm，有泥饼时，环空间隙更小，由此会导致：非常高的环空循环压降；高抽吸压力引起的破碎带岩块崩落；高激动压力引起的地层漏失。
 
  (4)固相控制。岩屑是钻井液中最有害的固相，在钻进全过程中将影响钻井液的性能，使钻井液的密度、黏度、动切力、失水、泥饼、研磨性、黏滞性和流动阻力增加，降低钻速，增加转盘扭矩。在绳索取心钻进过程中，钻屑的增加还会加剧管壁结垢趋势。
 
  (5)地层漏失与孔壁坍塌。本井将钻遇高应力变质岩带，断层及破碎带容易产生循环漏失和孔壁失稳，导致井内复杂情况的发生。地层中液体的外逸，可能会导致井涌、井喷。钻进中既要注意防漏、防塌，又要注意防喷。
 
  (6)钻具磨损。小间隙高转速易导致钻具与地层、钻具与套管摩擦增加，加剧钻具磨损。
 
  (7)高温。150℃高温对大多数钻井液的流型、润滑性及防垢性的添加剂均会产生不利影响。所选用的钻井液处理剂必须耐150℃以上高温环境，并保持性能稳定。
 
  对钻井液的基本要求：①取心时，钻井液应具有良好的防垢性、润滑性、流变性；②扩孔及全面钻进时，钻井液还应具有良好的携岩性；③深部钻进时，钻井液还应具有良好的抗温性；④应配有完备的固控设备及相应的固控措施；⑤应有预防及处理孔漏与孔壁崩落的技术措施；⑥抗盐水侵，所使用的钻井液体系在NaCl含量10%仍能保持良好的稳定性。
 
  2．钻井液类型设计。
 
  1)表层钻进(0～100m，Φ444. 5mm孔径)。
 
  钻井液体系：普通水基钻井液。
 
  钻井液配浆及维护处理剂：人工钠土NV-1、增稠降失水剂PAC-141、NaOH。
 
  2)取心钻进。
 
  钻井液体系：聚合物钻井液。
 
  钻井液配浆及维护处理剂：低粘增效粉LBM、防塌降失水剂JT888、润滑剂RH-3、清洁剂RH-4、稀释剂XY-27、NaOH。
 
  3)扩孔／全面钻进。
 
  (1)井深0～3000m。
 
  钻井液体系：聚合物钻井液。
 
  钻井液配浆及维护处理剂：人工钠土NV-I、增稠降失水剂PAC-141、润滑剂RH-3、稀释剂SK-Ⅲ、NaOH。
 
  (2)井深3000～5000m。
 
  钻井液体系：聚磺钻井液。
 
  钻井液配浆及维护处理剂：人工钠土NV-1、增稠降失水剂PAC-141、抗高温降失水剂SMP、润滑剂RH-3、稀释剂SK-Ⅲ、NaOH。
 
  3．固相控制。
 
  (1)设计采用的固控设备有振动筛、除砂器、除泥器、离心机。
 
  (2)表层钻进，连续使用60～100目振动筛，使用除砂器和除泥器（带200目筛），离心机。
 
  (3)取心钻进，连续使用200目振动筛，使用除泥器（带200目筛）和离心机。
 
  (4)扩孔／全面钻进，连续使用100目振动筛，可间歇使用除砂器、除泥器及离心机。
 
  (5)每日必须做固相含量及其组分分析，根据分析结果，采取相应措施。