2.3抑製性

實驗用DF-1探井3800～4000 m的泥頁岩岩屑進行滾動回收率（150℃、16 h）實驗，結果表明，岩屑在清水中的回收率僅為42.5%，說明岩屑的水化分散能力較強，而岩屑在抗超高溫低滲透鑽開液中的回收率可達到96.5%，說明該鑽開液體係可減少岩屑水化分散，有利於增強攜岩和提高井眼清潔效率。

此外，目標區塊儲層段岩屑的線性膨脹率實驗結果如圖2所示。結果顯示，岩屑在清水中浸泡12 h的線性膨脹率為7.32%，在抗超高溫低滲透儲層鑽開液中浸泡的線性膨脹率為0.15%，表明該鑽開液體係抑製地層岩石水化膨脹性能效果好，有利於減少井壁岩石水化，穩定井壁和保障井筒安全。

圖2泥頁岩岩屑在不同體係中的高溫高壓線性膨脹率（150℃、3.5 MPa）

2.4儲層保護效果

選用鶯歌海盆地K-1井儲層黃流組二段垂深4210.0 m和4250.0 m的砂岩岩心，在SLS-5A型高溫高壓岩心動態損害試驗儀上開展儲層保護性能評價，評價流程為鑽開液汙染（150℃、3.5 MPa、3 h）、破膠液破膠（150℃、1 MPa、3 h）、完井液汙染（150℃、3.5 MPa、3 h），實驗結果見表8。儲層保護評價實驗結果表明，砂岩岩心的滲透率恢複值大於90%，滿足儲層保護需求。

表8抗超高溫低滲透鑽開液的儲層保護性能

3.現場應用

3.1現場工程方案

東方F氣田X2調整井位於鶯歌海盆地中央底辟，使用4層次井身結構，一開使用鑽入法和海水膨潤土鑽井液體係，鑽Φ660.4 mm井眼並下入Φ560 mm隔水套管至樂東組上部灰色泥岩，以建立井口支撐；二開使用Φ445 mm金剛石複合片鑽頭和海水聚合物鑽井液體係鑽穿樂東組、鶯歌海組一段地層，並下入Φ340 mm技術套管封固；三開使用Φ312 mm金剛石複合片鑽頭和聚胺鑽井液體係鑽穿鶯歌海組二段、黃流組一段地層，並下入Φ245 mm技術套管封固；四開Φ213 mm井段為儲層黃流組二段，孔隙度在5.72%～8.66%之間，滲透率在6～9 mD之間，井底溫度高達205℃，屬於典型的低孔、低滲、高溫儲層；由於黃流組二段的黏土礦物組成主要以綠泥石和伊利石為主，伊/蒙混層的含量相對也比較高，存在潛在儲層敏感性損害以及水鎖損害條件，因此四開井段使用Φ213 mm金剛石複合片鑽頭和抗超高溫低滲透儲層鑽開液鑽進，完鑽井深為4340 m。

3.2現場鑽開液維護措施

現場鑽井施工鑽開液維護措施：①低密度的固相含量控製在5%以內，避免低孔低滲儲層受到傷害和汙染；②參考儲層鑽進期間振動篩返出岩屑的包被、抑製情況，對抑製劑的加量和濃度進行實時合理的控製和調整；③對鑽開液體係的流變性進行實時的優化調整處理，避免對儲層砂岩帶來過度的衝刷；④在鑽開液體係的流變性保持相對穩定時，將體係的封堵材料濃度提升至4%以上，通過控製濾失量來提升濾餅的質量和防止井壁失穩，減少液相侵害；⑤維持黃流組二段的儲層鑽開液密度區間為1.16～1.18 g/cm3，通過前期實鑽情況分析，當儲層鑽開液密度低於1.16 g/cm3時，井壁剝落片和掉塊會有增多的趨勢；⑥通過控製在黃流組二段儲層鑽進期間的鑽井泵排量不超過1900 L/min，確保井壁不會被過度衝刷。

Φ213 mm儲層井段開始鑽進前需要對鑽開液進行充分循環，並通過鑽頭水眼的高流速對其進行有效的剪切，由於開鑽時的循環溫度和出口溫度較低，因此添加劑材料的補充方式變為交替補充，觀察振動篩上沒有添加劑材料被篩出時為理想狀態；後期維護過程主要通過補充高濃度封堵材料膠液來維護性能，控製鑽開液體係的黏度上升，馬氏漏鬥黏度維持為50～53 s，動切力維持為10～13 Pa，從而使儲層鑽開液體係在鑽進期間保持流變性能穩定，嚴格控製濾餅質量和高溫高壓濾失量。

3.3現場施工效果和鑽開液性能

從X2調整井振動篩返出口取得不同深度下鑽開液的性能如表9所示。

表9儲層鑽開液在不同深度的流變性參數

由表9可以看出，鑽開液的流變性在不同深度下變化不大，密度為1.16～1.18 g/cm3，動切力維持在10～13 Pa。鑽進扭矩從前期的平均12.86 kN·m下降到8.76 kN·m，同時沒有明顯的井徑不規則和擴徑現象，沒有出現井下鑽具斷裂等複雜情況，且井眼清潔效果良好；高溫高壓濾失量隨著井深增加逐漸下降，儲層鑽開液的濾餅厚度為0.5 mm，測試期間日產氣量為910 000 m3，表皮係數僅為0.13。

4.結論

1.抗超高溫低滲透儲層鑽開液的研究表明，單一材料和聚合物難以保障體係的綜合性能，研選的溫敏締和聚合物增黏劑KG-TNJ、接枝改性抗超高溫改性澱粉降濾失劑KG-FLUCON、含片狀結構組分和高溫交聯的聚合物降濾失劑DrilFILHT通過協同作用，將現場高溫低滲透鑽開液體係的抗溫性能提高了20℃，抗溫能力達到210℃。

2.優選出了抗超高溫不起泡防水鎖劑KCS-F，可使濾液的表麵張力和界麵張力分別降低至27.7 mN/m和5.9 mN/m，防水鎖性能好，使用更安全。

3.構建的抗超高溫低滲透儲層鑽開液抑製性強、超高溫下性能穩定，泥餅易清除，體係在東方F氣田X2調整井應用過程中切力高、泥餅薄、濾失小，鑽井作業順利，測試投產日產氣量91萬m3，儲層保護效果好。