引言

南海西部鶯歌海盆地凹陷中央底辟的黃流組二段儲層為低孔低滲砂岩氣藏，儲層最高溫度達205℃，是典型的超高溫井。目前，為了減少儲層傷害，該區域此類儲層多使用低滲透鑽開液體係作業，該體係主要成分為鹽、聚合物、防水鎖劑不含膨潤土，所以可減少固相材料對儲層的汙染，同時預防水鎖傷害。但是在前期作業期間，發現低滲透鑽開液在井下超高溫的工況條件下出現了黏度下降、濾失增加、起泡等係列問題，一定程度上影響了鑽井作業及後續生產。

眾所周知，由於低孔低滲儲層孔喉通道狹窄、滲流阻力偏高，液體與固體、液體與氣體之間的作用力比較大，所以鑽完井作業期間很容易發生儲層水鎖損害等問題；而超高溫地層鑽井作業由於鑽井液材料高溫降解失效常會導致體係性能惡化，如絮凝增稠、降黏、泥餅虛厚、濾失增大等，尤其濾失量增大會直接導致鑽井液侵害地層的速度急劇增加。鶯歌海盆地黃流組二段由於兼具低孔低滲和超高溫兩個因素，所以一旦聚合物材料出現明顯高溫降解情況就很難控製液相對低滲儲層的汙染，從而帶來嚴重的水鎖傷害問題，必然直接影響後續測試投產效果。

目前國內外高溫超高溫水基鑽井液技術已經日益成熟，雖然與油基鑽井液技術還存在一定差距，但是可以滿足勘探開發要求，國內添加了高溫聚合物的膨潤土水基鑽井液體係抗溫已經達到220℃以上，含膨潤土水基鑽井液體係的抗溫性得到大幅度提高。但是由於低滲透鑽井液體係不含膨潤土且鹽含量高，可用於低滲透水基高溫鑽井液增黏提切的聚合物材料較少，目前使用的低滲透鑽開液高溫聚合物材料以天然改性聚合物、丙烯酰胺類多元共聚物高分子材料為主，近年來有結合納米類材料增強鑽井液高溫下的懸浮穩定性和濾失造壁性的研究，但是200℃以上的超高溫下的低滲透鑽開液的性能仍存在問題，超高溫下的懸浮攜岩高溫穩定性能和濾失造壁性能難以保障，因此抗超高溫低滲透鑽開液技術亟待突破。

基於此，研選了低滲透儲層鑽開液抗超高溫聚合物材料和配套抗超高溫防水鎖劑，構建了一套抗超高溫低滲透儲層鑽開液體係配方，並製定了現場應用技術方案，以滿足此類海上超高溫儲層勘探開發的需求。

1.抗超高溫低滲透鑽開液體係關鍵材料優選

1.1實驗材料與儀器

主要實驗材料：HCOOK，NaOH，Na2CO3，聚合物提黏劑KG-TNJ，高溫聚合物PC-UTS（進口），高溫聚合物降濾失劑DrilFILHT，抗高溫改性澱粉降濾失劑KG-Filcon，抗超高溫改性澱粉降濾失劑（KG-UTSTA、KG-FLUCON），聚合醇KG-JHC，泥頁岩抑製劑聚胺KG-YZJ和超細碳酸鈣KG-EZCARB。

實驗儀器：高速攪拌器、Fann式高溫滾子爐、六速旋轉黏度計、布氏黏度計、高溫高壓失水儀、高溫高壓岩心動態損害試驗儀（SLS-5A）；高溫流變儀（HAAKE MARSⅢ）；界麵參數一體測量係統（KRUSS DSA30S）。

1.2海上常用高溫低滲透鑽開液體係的抗溫性

室內測試了該區域海上常用高溫低滲透鑽開液體係的抗溫性，結果見表1。室內配漿流程為：量取海水倒入高攪杯，在10 000 r/min高速攪拌狀態下向高攪杯中依次加入堿、降濾失劑、增黏劑、碳酸鈣、聚胺、聚合醇、加重劑，其中降濾失劑、增黏劑、加重劑加入後均需高速攪拌20 min。該鑽井液體係主要使用的材料為KG-TNJ和KG-Filcon，配方如下。

表1海上常用低滲透鑽開液體係的抗溫性能

基礎配方：海水+0.2%NaOH+0.2%Na2CO3+2.5%KG-EZCARB+2.0%KG-YZJ+2.5%KG-JHC+加重劑HCOOK（密度為1.20 g/cm3）

現場配方：基礎配方+1.0%KG-TNJ+2.0%KG-Filcon

由表1可知，體係的高溫高壓濾失性隨老化溫度的升高而增大，170℃老化後增至35 mL，190℃老化後急劇增至71 mL，已經失控，說明降濾失劑KG-Filcon的抗高溫能力有限，拐點溫度在170℃；從流變性能來看，體係的黏度和切力在190℃老化後仍然穩定，低剪切速率黏度也有25000 mPa·s，但是210℃老化後出現急劇下降，低剪切速率黏度變為0 mPa·s，說明提黏劑KG-TNJ能夠耐190℃的高溫，210℃超高溫下體係的流變性能仍需改善。實驗表明，材料的抗高溫性能不足，尤其降濾失劑的抗溫性能差是導致現場低滲透鑽開液體係性能變差的主要原因。