【正文】 1 / 38中國石油天然氣集團(tuán)公司鉆井液技術(shù)規(guī)范第一章 總 則第一條 鉆井液技術(shù)是鉆井技術(shù)的重要組成部分，直接關(guān)系到鉆探工程的成敗和效益。為提高鉆井液技術(shù)和管理水平，保障鉆井工程的安全和質(zhì)量，滿足勘探開發(fā)需要，特制定本規(guī)范。第二條 本規(guī)范主要內(nèi)容包括：鉆井液設(shè)計，現(xiàn)場作業(yè)，油氣儲層保護(hù)，鉆井液循環(huán)、固控和除氣設(shè)備，泡沫鉆井流體，井下復(fù)雜的預(yù)防和處理，鉆井液廢棄物處理與環(huán)境保護(hù)，鉆井液原材料和處理劑的質(zhì)量控制與管理，鉆井液資料管理等。第三條 本規(guī)范適用于中國石油天然氣集團(tuán)公司所屬相關(guān)單位的鉆井液技術(shù)管理。第二章 鉆井液設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計的主要依據(jù)和內(nèi)容第四條 鉆井液設(shè)計是鉆井工程設(shè)計的重要組成部分，主要依據(jù)包括但不限于以下幾方面：1. 以鉆井地質(zhì)設(shè)計、鉆井工程設(shè)計及其它相關(guān)資料為基礎(chǔ)，依據(jù)有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鉆井液設(shè)計。2. 鉆井液設(shè)計應(yīng)在分析影響鉆探作業(yè)安全、質(zhì)量和效益等因素的基礎(chǔ)上，制定相應(yīng)的鉆井液技術(shù)措施。主要有：地層巖性、地層應(yīng)力、地層巖石理化性能、地層流體、地層壓力剖面（孔隙壓力、坍塌壓力與破裂壓力） 、地溫梯度等信息；儲層保護(hù)要求；本區(qū)塊或相鄰區(qū)塊已完成井的井下復(fù)雜情況和鉆井液應(yīng)用情況；地質(zhì)目的和鉆井工程對鉆井液作業(yè)的要求；適用的鉆井液新技術(shù)、新工藝；國家和施工地區(qū)有關(guān)環(huán)保方面的規(guī)定和要求。2 / 38第五條 鉆井液設(shè)計內(nèi)容主要包括：鄰井復(fù)雜情況分析與本井復(fù)雜情況預(yù)測；分段鉆井液類型及主要性能參數(shù)；分段鉆井液基本配方、鉆井液消耗量預(yù)測、配制與維護(hù)處理；儲層保護(hù)對鉆井液的要求；固控設(shè)備配置與使用要求；鉆井液儀器、設(shè)備配置要求；分段鉆井液材料計劃及成本預(yù)測；井場應(yīng)急材料和壓井液儲備要求；井下復(fù)雜情況的預(yù)防和處理；鉆井液 HSE 管理要求。第二節(jié) 鉆井液體系選擇第六條 鉆井液體系選擇應(yīng)遵循以下原則：滿足地質(zhì)目的和鉆井工程需要；具有較好的儲層保護(hù)效果；具有較好的經(jīng)濟(jì)性；低毒低腐蝕性。第七條 不同地層鉆井液類型選擇1. 在表層鉆進(jìn)時，宜選用較高粘度和切力的鉆井液。2. 在砂泥巖地層鉆進(jìn)時，宜選用低固相或無固相聚合物鉆井液；在易水化膨脹坍塌的泥頁巖地層鉆進(jìn)時，宜選用鉀鹽聚合物等具有較強(qiáng)抑制性的鉆井液。3. 在地層破裂壓力較低的易漏地層鉆進(jìn)時，宜選用充氣、泡沫、水包油等密度較低的鉆井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地層鉆進(jìn)時，也可采用氣體鉆井。4. 在大段含鹽、膏地層鉆進(jìn)時，根據(jù)地層含鹽量和井底溫度情況，宜選用過飽和、飽和或欠飽和鹽水聚合物等鉆井液，也可選用油基鉆井液。5. 在高溫高壓深井段鉆進(jìn)時，宜選用以磺化類抗高溫處理劑為主處理劑的抗高溫、固相容量大的水基鉆井液，也可選用油基鉆井液。 6. 在儲 層 鉆 進(jìn) 時， 宜選 用 強(qiáng) 抑 制 性 聚 合 物 鉆 井 液 、 無 固 相 聚 合 物 鉆 井 液 、可 循 環(huán) 微 泡 沫 鉆 井 液 或 油 基 鉆 井 液 等 ， 并 嚴(yán) 格 控 制 鉆 井 液 高 溫 高 壓 濾 失 量 。 第三節(jié) 鉆井液性能設(shè)計項目第八條 水基鉆井液性能參數(shù)設(shè)計應(yīng)包含下表所列項目。3 / 38表 1 水基鉆井液設(shè)計性能參數(shù)項目表項 目 一開 二開 三開 四開 五開密度（g/cm 3） √ √ √ √ √漏斗粘度（s） √ √ √ √ √塑性粘度（ ） — √ √ √ √動切力（Pa） — √ √ √ √靜切力 10s/10min （Pa） — √ √ √ √API 濾失量（mL/30min） — √ √ √ √泥餅（mm） — √ √ √ √pH 值 √ √ √ √ √高溫高壓濾失量(井底溫度,mL/30min)井深大于 4000 米或井溫達(dá)到 100℃以上時應(yīng)設(shè)計，也可根據(jù)作業(yè)井的實際需要確定設(shè)計井段。泥餅（mm） — √ √ √ √泥餅粘附系數(shù) — √ √ √ √亞甲基藍(lán)膨潤土含量（g/L） — √ √ √ √固相含量（體積%） — √ √ √ √油含量（體積%） 根據(jù)所鉆地層特性和所選鉆井液類型確定。含砂量 （體積%） — √ √ √ √流性指數(shù)（n） — √ √ √ √稠度系數(shù)（k，PaS n） — √ √ √ √[K+]（mg/L） （鉀鹽體系適用） — √ √ √ √[Ca2+]（mg/L） — √ √ √ √[CL]（mg/L） — √ √ √ √注：“√”為必選內(nèi)容， “—”為可選內(nèi)容。第九條 油基鉆井液性能參數(shù)設(shè)計應(yīng)包含下表所列項目。表 2 油基鉆井液設(shè)計性能參數(shù)項目表項 目 一開 二開 三開 四開 五開密度（g/cm 3） √ √ √ √ √漏斗粘度（s） √ √ √ √ √塑性粘度（） — √ √ √ √動切力 （Pa） — √ √ √ √靜切力 10s/10min （Pa） — √ √ √ √HTHP 濾失量（井下溫度, mL/30min） √ √ √ √ √泥餅（mm） — √ √ √ √石灰堿度（mL） √ √ √ √ √破乳電壓（V） √ √ √ √ √4 / 38水相鹽濃度 √ √ √ √ √固相含量（體積%） — √ √ √ √水（體積%） √ √ √ √ √油（體積%） √ √ √ √ √含砂量（體積%） — √ √ √ √注：“√”為必選內(nèi)容， “—”為可選內(nèi)容。第四節(jié) 水基鉆井液主要性能參數(shù)設(shè)計第十條 密 度1．鉆井液密度設(shè)計應(yīng)以裸眼井段地層最高孔隙壓力為基準(zhǔn)，再增加一個安全附加值。油井附加值：～～；氣井附加值：～～。2．在保持井眼穩(wěn)定、安全鉆進(jìn)的前提下，鉆井液密度的安全附加值宜采用低限；對高壓水層、鹽膏層等特殊復(fù)雜地層及塑性地層，宜采用密度附加值高限。3．在塑性地層鉆進(jìn)時，依據(jù)上覆巖層壓力值，確定合理的鉆井液密度。第十一條 抑制性根據(jù)地層理化特性確定鉆井液類型，以鉆井液抑制性室內(nèi)評價結(jié)果為依據(jù)，確定鉆井液配方中鉆井液抑制劑種類和加量。水基鉆井液抑制性評價推薦方法見附錄 1。第十二條 流變性1．根據(jù)鉆井液體系、環(huán)空返速、地層巖性以及鉆速等因素，確定鉆井液粘度和動切力。2．在確保井眼清潔的前提下，宜選用較低的粘切值。3．鉆速快導(dǎo)致環(huán)空當(dāng)量密度增加時，宜適當(dāng)提高鉆井液粘度和動切力。4. 在造斜段和水平段鉆進(jìn)時，宜保持鉆井液較高的動切力和較高的低轉(zhuǎn)速（3rpm 和 6rpm）讀值。5 / 38第十三條 濾失量1．從地層巖性、地層穩(wěn)定性、鉆井液抑制性以及是否為儲層等因素綜合考慮，合理控制鉆井液的濾失量。2．在高滲透性砂泥巖地層、易水化坍塌泥巖地層采用水基鉆井液鉆進(jìn)時，鉆井液 API 濾失量宜控制在 5mL 以內(nèi)。3．在水化膨脹率小、滲透性低、井壁穩(wěn)定性好的非油氣儲層段采用水基鉆井液鉆進(jìn)時，可根據(jù)井下情況適當(dāng)放寬 API 濾失量。4．高溫高壓深井段施工中，在較穩(wěn)定的非油氣儲層段鉆進(jìn)時，高溫高壓濾失量宜小于 25mL；在井壁不穩(wěn)定井段和油氣儲層段鉆進(jìn)時，高溫高壓濾失量宜控制在 15mL 以內(nèi)。5．在非油氣儲層段采用強(qiáng)抑制性鉆井液鉆進(jìn)時，可根據(jù)井下情況適當(dāng)放寬鉆井液高溫高壓濾失量。第十四條 固相含量1. 應(yīng)最大限度地降低鉆井液劣質(zhì)固相含量。低固相鉆井液的劣質(zhì)固相含量宜控制在 2%（體積百分?jǐn)?shù)）以內(nèi)；鉆井液含砂量宜控制在 %（體積百分?jǐn)?shù)）以內(nèi)。2. 在儲層井段鉆進(jìn)時，含砂量宜控制在 %（體積百分?jǐn)?shù)）以內(nèi)。第十五條 堿 度1．不分散型鉆井液的 pH 值宜控制在 ～；分散型鉆井液的 pH 值宜控制在 8～10；鈣處理鉆井液的 pH 值宜控制在 ～11；硅酸鹽鉆井液的 pH 值宜控制在 11 以上。2. 在含二氧化碳?xì)怏w地層鉆進(jìn)時，鉆井液的 pH 值宜控制在 以上，含硫化氫氣體地層鉆進(jìn)時，鉆井液的 pH 值宜控制在 10～11。3. 水基鉆井液濾液酚酞堿度（P f）宜控制在 ～。飽和鹽水鉆井液濾液酚酞堿度（P f）宜控制在 1mL；海水鉆井液濾液酚酞堿度（P f）宜控制在6 / 38～。深井抗高溫鉆井液濾液甲基橙堿度（M f）與濾液酚酞堿度之比值（M f/Pf）宜控制在 3 以內(nèi)，不宜超過 5。第十六條 水基鉆井液抗鹽、鈣（鎂）污染與抗溫能力1. 在含鹽、膏地層和存在高壓鹽水地層鉆進(jìn)時，應(yīng)根據(jù)鉆井液抗鹽、鈣（鎂）污染能力評價結(jié)果，作為確定鉆井液類型和配方的主要依據(jù)。2．在高溫高壓深井段鉆進(jìn)時，應(yīng)根據(jù)鉆井液抗溫能力評價結(jié)果，作為確定鉆井液類型和配方的主要依據(jù)。3．水基鉆井液抑制性、抗鹽、鈣（鎂）污染與抗溫能力評價推薦方法詳見附錄 1。第五節(jié) 油基鉆井液基油選擇和主要性能參數(shù)設(shè)計第十七條 基油的選擇1. 宜選擇芳香烴含量較低、粘度適中的礦物油作基油，如柴油、白油等。2. 選用柴油作基油時，閃點和燃點應(yīng)分別在 82℃和 93℃以上，苯胺點應(yīng)在 60℃以上。第十八條 油水比選擇應(yīng)綜合考慮鉆井液保護(hù)儲層要求和成本因素，選擇合理的油基鉆井液油水比或全油基鉆井液。第十九條 水相活度控制1. 油包水乳化鉆井液宜使用鹽水作為內(nèi)相，調(diào)節(jié)鉆井液水相活度與地層水活度相當(dāng)。2. 根據(jù)鉆井液水相活度控制要求、各類鹽調(diào)節(jié)水活度能力以及所需鹽類的供應(yīng)情況等因素選擇鹽的類型和濃度。飽和氯化鈉鹽水可控制最低的水相活度為 以下；飽和氯化鈣鹽水可控制最低的水相活度在 以下。第二十條 破乳電壓7 / 381. 油基鉆井液破乳電壓是乳化體系穩(wěn)定性的重要參考指標(biāo),破乳電壓越高，乳狀液越穩(wěn)定。2. 油包水乳化鉆井液破乳電壓應(yīng)在 400v 以上，含水量小于 3%的全油基鉆井液破乳電壓應(yīng)在 2022v 以上。第二十一條 密 度按照本規(guī)范第十條執(zhí)行。第六節(jié) 油氣層保護(hù)設(shè)計第二十二條 保護(hù)油氣層設(shè)計的依據(jù)主要有：儲層巖石礦物組成和含量；主要儲集空間特征（儲層巖石膠結(jié)類型、孔隙連通特性，孔喉大小、形態(tài)與分布，裂隙發(fā)育程度） ，孔隙度、滲透率、飽和度等參數(shù)，儲層孔隙壓力、破裂壓力、地應(yīng)力、地層溫度以及地層水分析數(shù)據(jù)，速敏、水敏、鹽敏、酸敏、堿敏、應(yīng)力敏感性等評價數(shù)據(jù)。第二十三條 根據(jù)油氣儲層的不同特點和完井方式，采取合理的儲層保護(hù)技術(shù)措施。第二十四條 儲層保護(hù)材料和加重材料應(yīng)盡可能選用可酸溶、油溶或采用其它方式可解堵的材料。第二十五條 儲層鉆進(jìn)時，應(yīng)盡量降低鉆井液固相含量，嚴(yán)格控制鉆井液濾失量和，改善泥餅質(zhì)量。API 濾失量宜小于 5mL，高溫高壓濾失量宜小于15mL。第二十六條 鉆井液堿度、濾液礦化度和溶解離子類型應(yīng)與地層具有較好的配伍性，避免造成儲層堿敏、鹽敏和產(chǎn)生鹽垢損害。第二十七條 按照 SY/T 6540《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評價方法》進(jìn)行鉆完井液儲層損害室內(nèi)評價。第七節(jié) 鉆井液原材料和處理劑8 / 38第二十八條 鉆井液原材料和處理劑應(yīng)具有符合通用規(guī)范要求的技術(shù)文件（Specifications）和安全技術(shù)文件（MSDS） 。第二十九條 鉆井液原材料和處理