＊赵文 陈缘博 郑力会 王超群 吴艳华* 张恒

（1.中海油田服务股份有限公司新疆分公司 新疆 841000 2.中海油田服务股份有限公司油化研究院 河北 065000 3.天津市海洋石油环境和储层低伤害钻完井液企业重点实验室 天津 300000 4.中国石油大学（北京）北京 100000）

东方1-1气田位于南海北部湾莺歌海海域，距离海南省东方市113公里。随着气田开发的进一步深入，各储层均存在不同程度的压力衰竭，承压能力较低，且开发层位浅，地层破裂压力低，密度窗口窄，钻开液封堵性能不足导致井壁失稳及井漏频发，严重降低了作业时效[1-5]。因此亟需对东方1-1气田储层段EZFLOW钻开液体系进行升级，在满足流变性的基础上优选暂堵剂，提高承压封堵性能，同时满足东方1-1气田储层保护需求。

1.东方1-1储层漏失与储层保护难点

(1)储层漏失损害

东方1-1气田储层主要分布在莺歌海组二段，地层温度：80℃～87℃；东方1-1气田开发进入中后期，各储层均存在不同程度的压力衰竭，Ⅱ上气组A区和Ⅱ下气组西南区地层压力同步下降，水平井目的层段压力系数不断降低，后期开发井目的层压力系数为0.32～0.57，虽然可通过降低EZFLOW钻开液密度，降低作业的ECD，但由于气藏压力系数的降低，承压能力较弱，在作业压差一定的情况下，存在较大的漏失风险[5-6]。

(2)水锁损害

图1 含水饱和度与渗透率关系曲线

由于东方1-1气田存在漏失风险，当钻井液漏失进入到水润湿储层孔道后，就会在井壁周围孔道中形成水相堵塞，加重水锁效应，增大储层保护的难度。

2.实验方法

根据东方1-1气田三开井深结构、井眼轨迹，结合EZFLOW现场使用流变性能，利用LANDMARK水利学软件，对现用钻井液性能对相关的水力学参数进行计算，模拟优化EZFLOW流变参数，优选出增粘剂（PF-EZVIS）与降滤失剂（PF-EZFLO）加量与种类。在保证流变性能的基础上，以保证携岩效率最大化同时降低钻开液ECD值[7-8]；依据D90规则优选承压封堵剂粒径级配，优选了一种纳米钙暂堵颗粒（PF-EZCARBF），提高地层承压能力强抑制；并优选高效助排剂提高钻开液返排效率，减轻或消除储层强的水锁损害，以满足东方1-1气田开发和储层保护需要。

(1)封堵性能评价方法

采用渗透性封堵仪（PPT）封堵评价方法。该仪器是改进的HTHP实验滤失仪，采用标准化定制的孔喉尺寸分布均匀的陶瓷盘作为封堵媒介，评价不同体系在不同压力下的滤失量，滤失量越小，承压封堵性能越好。

(2)返排性能评价方法

渗透性封堵性能评价实验结束后，取出滤失桶，倒出钻开液；将滤失桶旋转180°后安装好，将滤饼端朝上放置，然后连接好管线，开启实时监测软件记录返排压力变化情况，返排压力越低，滤饼解除越容易，对储层的保护效果越好。

(3)储层保护性能评价方法

根据行业标准《SY/T 6540-2002钻井液完井液损害油层室内评价方法》，测定渗透率恢复值和表皮系数，渗透率恢复值越高，表皮系数越小，储层保护效果越好。

2.3 两组甲状旁腺误伤情况 试验组甲状旁腺误伤率14.00%(7/50)显著低于对照组甲状旁腺误伤率35.29%(18/51)，经χ2检验差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。试验组发生暂时性甲状旁腺功能低下7例(14.00%)，对照组16 例(31.37%)，经χ2检验两组差异具有统计学意义(χ2=4.333，P=0.037)。

3.钻开液体系性能优化对比

(1)流变参数评价

通过软件模拟与实验测定，优化后的EZFLOW钻开液配方为：海水+0.1%NaOH+0.1%Na2CO3+1.5%PF-EZFLO（淀粉类降滤失剂）+0.4%PF-EZVIS（生物类增粘剂）+KCL加重（密度：1.10g/cm3）。EZFLOW钻开液优化前后性能对比如表1所示：

表1 钻开液性能优化前后对比

钻开液性能优化后，最大ECD约为1.30SG，与优化前相当；优化后的PV值为7mPa·s，动切力为12Pa（约25 lbf/100ft2），和优化前相比，优化后的携岩效率与机械钻速大大提高；优化后的钻开液在不同机械钻速下能够有效保障井眼清洁，防止环空钻屑堆积引起的井下蹩漏。

(2)封堵性能评价

东方1-1气田储层孔喉直径为1～4.68μm，依据D90优选出的暂堵剂粒径为4.27μm；实验室优选出一种纳米钙暂堵颗粒PF-EZCARBF，可与钻井液长分子链材料相互缠绕于刚性封堵材料表面，在井壁表面形成超薄、致密性泥饼[7-8]，满足东方1-1气田储层屏蔽暂堵能力，从而提高钻井液地层承压能力。

EZFLOW体系未添加暂堵剂PF-EZCARBF的承压封堵性能如表2所示，在7MPa下能封堵住400mD渗透性砂盘，但是滤失量较大，当压力增加到15.0MPa时全部滤失，承压能力较差；5mD渗透性砂盘在7MPa下全部滤失。

表2 EZFLOW钻开液（未加暂堵剂）对不同渗透性砂盘承压封堵性能（80℃）

EZFLOW体系中加入6%PF-EZCARBF暂堵剂后，EZFLOW钻开液对不同不同渗透性（400mD、700mD、2D、5D）砂盘的封堵性能评价见图2，在15MPa下承压30min对5D渗透性砂盘滤失量仅为25.3mL。

图2 EZFLOW钻开液（加入暂堵剂后）对不同孔隙砂盘承压封堵性能（80℃）

对比分析增加暂堵剂前后400mD和5D砂盘的承压能力，如图3所示，PF-EZCARBF暂堵剂能够有效封堵地层，降低钻井液的滤失量，提高地层的承压能力。

图3 EZFLOW钻开液封堵性能（暂堵剂加入前、后）（80℃）

(3)返排性能评价

EZFLOW的基浆的突破压力为0.976psi，加入6%暂堵剂PF-EZCARBF后突破压力仅为0.48psi，加入0.5%防水锁剂FC-1，返排压力进一步降低至0.089psi，说明能够有效降低水锁效应，储层保护效果较好。

图4 钻开液返排性能

(4)储层保护性能评价

通过EZFLOW处理剂筛选与评价，得出了东方1-1气田大位移水平井钻开液体系配方：海水+0.1%NaOH+0.1%Na2CO3+1.5%PF-EZFLO（降滤失剂）+0.4%PF-EZVIS（增粘剂）+3%EZCARBF（纳米钙暂堵剂）+0.5%PF-FC-1（防水锁剂）+KCl（密度：1.10g/cm3）。

选用气体渗透率与东方1-1气田储层物性近似的露头岩心（10～30×10-3μm2）2块，评价了优化后EZFLOW钻开液储层保护性能，其渗透率恢复值在90%以上，具有较好的储层保护效果。

表3 EZFLOW钻开液损害评价结果

东方1-1气田后期开发井采用优化后EZFLOW钻开液，机械表皮系数从6.68～185降至0.03～0.55，有效降低储层损害。

表4 东方1-1气田EZFLOW优化前后表皮系数对比

4.结论

（1）针对东方1-1气田漏失和水锁损害，优化出一套储层保护效果好的EZFLOW体系配方：海水+0.1%NaOH+0.1%Na2CO3+1.5%PF-EZFLO（降滤失剂）+0.4%PF-EZVIS（增粘剂）+3%EZCARBF（纳米钙暂堵剂）+0.5%PF-FC-1（防水锁剂）+KCl（密度：1.10g/cm3）。

（2）优化后的EZFLOW体系，承压能力高达15.0MPa，体系携岩效率与机械钻速大大提高，不仅能够满足井眼清洁要求，有效防止环空钻屑堆积引起的井下蹩漏；且返排压力低，降水锁效应显著，渗透率恢复值在90%以上，机械表皮系数显著降低，有效解决东方1-1气田储层保护难题。

（3）东方1-1气田属于压力衰竭性气藏，EZFLOW体系的优化为海上超浅层油气开发提供了技术支持，可为类似的超浅层水平井钻井提供借鉴。