引言

南海西部莺歌海盆地凹陷中央底辟的黄流组二段储层为低孔低渗砂岩气藏，储层最高温度达205℃，是典型的超高温井。目前，为了减少储层伤害，该区域此类储层多使用低渗透钻开液体系作业，该体系主要成分为盐、聚合物、防水锁剂不含膨润土，所以可减少固相材料对储层的污染，同时预防水锁伤害。但是在前期作业期间，发现低渗透钻开液在井下超高温的工况条件下出现了黏度下降、滤失增加、起泡等系列问题，一定程度上影响了钻井作业及后续生产。

众所周知，由于低孔低渗储层孔喉通道狭窄、渗流阻力偏高，液体与固体、液体与气体之间的作用力比较大，所以钻完井作业期间很容易发生储层水锁损害等问题；而超高温地层钻井作业由于钻井液材料高温降解失效常会导致体系性能恶化，如絮凝增稠、降黏、泥饼虚厚、滤失增大等，尤其滤失量增大会直接导致钻井液侵害地层的速度急剧增加。莺歌海盆地黄流组二段由于兼具低孔低渗和超高温两个因素，所以一旦聚合物材料出现明显高温降解情况就很难控制液相对低渗储层的污染，从而带来严重的水锁伤害问题，必然直接影响后续测试投产效果。

目前国内外高温超高温水基钻井液技术已经日益成熟，虽然与油基钻井液技术还存在一定差距，但是可以满足勘探开发要求，国内添加了高温聚合物的膨润土水基钻井液体系抗温已经达到220℃以上，含膨润土水基钻井液体系的抗温性得到大幅度提高。但是由于低渗透钻井液体系不含膨润土且盐含量高，可用于低渗透水基高温钻井液增黏提切的聚合物材料较少，目前使用的低渗透钻开液高温聚合物材料以天然改性聚合物、丙烯酰胺类多元共聚物高分子材料为主，近年来有结合纳米类材料增强钻井液高温下的悬浮稳定性和滤失造壁性的研究，但是200℃以上的超高温下的低渗透钻开液的性能仍存在问题，超高温下的悬浮携岩高温稳定性能和滤失造壁性能难以保障，因此抗超高温低渗透钻开液技术亟待突破。

基于此，研选了低渗透储层钻开液抗超高温聚合物材料和配套抗超高温防水锁剂，构建了一套抗超高温低渗透储层钻开液体系配方，并制定了现场应用技术方案，以满足此类海上超高温储层勘探开发的需求。

1.抗超高温低渗透钻开液体系关键材料优选

1.1实验材料与仪器

主要实验材料：HCOOK，NaOH，Na2CO3，聚合物提黏剂KG-TNJ，高温聚合物PC-UTS（进口），高温聚合物降滤失剂DrilFILHT，抗高温改性淀粉降滤失剂KG-Filcon，抗超高温改性淀粉降滤失剂（KG-UTSTA、KG-FLUCON），聚合醇KG-JHC，泥页岩抑制剂聚胺KG-YZJ和超细碳酸钙KG-EZCARB。

实验仪器：高速搅拌器、Fann式高温滚子炉、六速旋转黏度计、布氏黏度计、高温高压失水仪、高温高压岩心动态损害试验仪（SLS-5A）；高温流变仪（HAAKE MARSⅢ）；界面参数一体测量系统（KRUSS DSA30S）。

1.2海上常用高温低渗透钻开液体系的抗温性

室内测试了该区域海上常用高温低渗透钻开液体系的抗温性，结果见表1。室内配浆流程为：量取海水倒入高搅杯，在10 000 r/min高速搅拌状态下向高搅杯中依次加入碱、降滤失剂、增黏剂、碳酸钙、聚胺、聚合醇、加重剂，其中降滤失剂、增黏剂、加重剂加入后均需高速搅拌20 min。该钻井液体系主要使用的材料为KG-TNJ和KG-Filcon，配方如下。

表1海上常用低渗透钻开液体系的抗温性能

基础配方：海水+0.2%NaOH+0.2%Na2CO3+2.5%KG-EZCARB+2.0%KG-YZJ+2.5%KG-JHC+加重剂HCOOK（密度为1.20 g/cm3）

现场配方：基础配方+1.0%KG-TNJ+2.0%KG-Filcon

由表1可知，体系的高温高压滤失性随老化温度的升高而增大，170℃老化后增至35 mL，190℃老化后急剧增至71 mL，已经失控，说明降滤失剂KG-Filcon的抗高温能力有限，拐点温度在170℃；从流变性能来看，体系的黏度和切力在190℃老化后仍然稳定，低剪切速率黏度也有25000 mPa·s，但是210℃老化后出现急剧下降，低剪切速率黏度变为0 mPa·s，说明提黏剂KG-TNJ能够耐190℃的高温，210℃超高温下体系的流变性能仍需改善。实验表明，材料的抗高温性能不足，尤其降滤失剂的抗温性能差是导致现场低渗透钻开液体系性能变差的主要原因。