MEG钻井液在滨26X1井的应用.pdf

第 2 5 卷 第 3期 2 0 0 8年 5月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI L LI NG FL UI D C OM P I ETI ON FLUI D Vo1 ． 2 5 NO ． 3 M a y 2 0 0 8 文章编号 1 0 0 1 5 6 2 0 2 0 0 8 0 3 0 0 3 6 0 3 ME G钻 井液在 滨 2 6 X1井的应 用 黄达全 宋胜利 王伟 忠． 梁波 王鲁坤 田增艳 大港油 田集团钻井技术服务公 司， 天津大港 摘要 2 0 0 7 年 大港油田在歧 口凹陷中浅层部署 的一批探 井， 要求 目的层 井段采用欠平衡 钻 井技 术， 而且这 些 井均为定 向井， 对钻井液润滑性、 携带 能力、 井壁 稳定和 油层保 护效果 提 出了较高 的要求 ， 因此 研 究 了 ME G钻 井 液。对含 B S T - I I 处理剂的 ME G钻 井液 配方进行 了优选 ， 对其性 能进行 了评价 ， 介 绍 了优选配 方钻井液在滨 2 6 X1 井的应用情况 。研 究与应用结果表 明 ME G钻井液具有较 强的悬浮携砂 能力和 良好 的抑制 防塌能力 ； 抗温达 1 5 0 ℃， 可 以抗 2 O 岩心粉的污染； 在不 添加其 它润滑剂 的情况 下， 其 润滑性 能满足 定 向钻 井施 工的 需要； 具有 油基 的 半透膜特性 ， 油层保 护效 果好 ， 渗透率恢复值大于 9 O ％ ； 荧光级别低 ， 不影 响探 井录井。 关键词ME G 钻井液 抑制性 防止地层损害 润滑性 探 井 定 向井 中图分类号 T E 2 5 4 ． 3 文献标识码 A 欠平衡钻井能有 效地发现和保 护储 层 ， 提 高勘探 开发效果， 近年来在油田勘探开发中发挥的作用越来 越明显 。大港 油 田油藏 构造 复 杂 、 油 层 薄 ， 地层 多 为 水敏性较强 的泥 岩 。大 港油 田为了提 高歧 口凹 陷勘 探效 果 ， 2 0 0 7 年在歧 口凹陷 中浅层 部署 了一 批探 井 ， 目的层井段采 用欠 平衡 钻 井技 术施 工 。由于 这些 井 均为定 向井 ， 对钻井 液润滑性 、 携 带能力 、 井壁稳 定和 油层 保护效果 提 出 了较高 的要 求 。为 了解 决 这些 难 题 ， 研究 了 ME G 甲基葡萄 糖甙 钻 井液 ， 既满 足 了工 程施工对钻井液的要求， 也确保 了地质录井准确卡 层 ] 。 1 ME G钻井液性能室 内评价 1 ． 1 ME G钻井液配方优选 初 步确定 ME G 加 量 为 5 ～7 ， 然 后对 其 它 处 理剂 进行优 选 ， 实验结 果见 表 1 ， 配 方如下 。 1 4 钙膨 润 土 5 ． 0 ME G1 ． 5 B S T - 1 1 抗 高温抗盐 的无侵 害 钻井 液处 理 剂 0 ． 8 A F 1 ． 5 S MP 1 ． 0 超钙 2 4 钙膨 润土 4 ． 0 ME G1 - 2 B S T _ Ⅱ 0 ． 6 AF 1 ． 0 S MP0 ． 8 超钙 加重 剂 3 4 钠膨 润土 5 ． 0 9 ／ 6 ME G1 ． 5 9 ／ 6 B S T _ Ⅱ 1 ． 0 AF 1 ． 5 S MP1 ． 0 超钙 Na OH 4 3 ． 5 钠 膨润 土 6 ． 5 9 ／ 6 ME G0 ． 8 9 ／ 6 A F 1 ． 3 3 B S T _ Ⅱ 1 ． 5 S MP0 ． 9 超钙 N a O H 5 3 ． 5 9 ／ 6 钠 膨 润土 7 ME G1 ． 3 3 B S T - I I 0 ． 8 A F2 ． 0 S MP 0 ． 9 超 钙 N a OH加 重剂 3 、 4 和 5 配 方 中 Na OH 的加 量 以 p H 值 为 9 ． 5为限 。 表 1 ME G钻井液配方优选实验 老化 时间为 1 6 h 经实 验 初步确定 出了 ME G钻 井 液配方 如下 。 3 ～4 膨 润 土 5 9 ／ 6 ～7 ME G 1 ～ 2 B S T- I I 0 ． 6 ～ 1 ． 2 AF 1 ～2 S MP 第一作者简介 黄达全 ， 高级 工程 师， 1 9 8 7 年 毕业于西 南石油 学院应用 化学专 业， 毕业后 一直从 事钻井 液技术工作 。地 址 天津市大港 区大港油田钻井技术服务公司； 邮政编码 3 0 0 2 8 0 ； 电话 0 2 2 2 5 9 3 3 0 7 7 。 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 2 5卷 第 3期 黄达 全等 ME G 钻 井液 在 滨 2 6 X 1井的应 用 3 7 十 Na O H 按 照 配 方 3 ． 5 钠 膨 润 土 6 ． 5 ME G 1 ． 3 3 B S T l I 0 ． 8 9 ／ 6 高分 子量 聚 合 物 AF 1 ． 5 S MP0 ． 9 超 钙 Na OH 调 p H 值 为 9 ． 5 配 制 基 浆 ， 进 行性 能评价 实 验 。 1 ． 2抗温 性 ME G钻 井液抗 温性 能评 价结 果见 表 2 。由表 2 可 知 ， 在 1 5 0℃下 老化 1 6 h后 ， ME G钻 井液 流变 性 仍然 很好 ， 滤失 量较低 ， 完 全可 以满 足钻 井施 工对体 系抗 温稳定 性 的要求 。 表 2 ME G钻 井液抗温性能评价 1 ． 3 润滑 性能 密度 为 1 ． 3 6 g ／ c m。的 ME G 钻 井 液 在 常 温 、 1 5 0。C下 老化 1 6 h后 的 润 滑 系 数 分 别 为 0 ． 0 8 7和 0 ． 0 5 6 ， 泥饼 黏滞 系数 分 别 为 0 ． 0 6 8和 0 ． 0 3 9 。 由此 可 以看 出， 该钻井 液具 有很 强 的润滑性 ， 能较好 地满 足定 向井等 钻井施 工 的要求 。 1 ． 4 抑 制性 能 取该 区块极 易水 化膨胀 的 沙一段 地层 页岩 岩 心 进 行钻 井液 热滚动 回收实 验 1 0 0。 C、 1 6 h ， 测 得 清 水 和 ME G 钻 井 液 的 滚 动 回收 率 分 别 为 2 2 ． 3 和 9 3 ． 7 ， 这表 明 ME G钻 井液 具有 良好 的抑 制 性 ， 能 较 好地 控制 泥页岩 的水 化 。 1 ． 5 抗 污染能 力 ME G 钻井 液 主 要 用 于 强 水 敏 性 地 层 钻 进 ， 因 此 要求其 抗 劣质土 污染 能力 高 。加 重 ME G钻 井 液 抗 污染实 验 结 果见 表 3 。从 表 3可 以看 出 ， 不 同浓 度的沙河街组岩心粉污染 ME G钻井液后 ， 其塑性 黏度 和表 观黏度 均 略有上 升 ， 滤 失量 减小 ， 但仍 然具 有较 好的 流 动 性 ， 可 以满 足 现 场 钻 井 施 工 的 需 要 。 因此 ， ME G 钻井液 具有 良好 的抗 污染 能力 。 1 ． 6 油层保护效果 选取 该区块天然岩 心进行动 态污染实 验 ， 结果 见 表 4 。从 表 4可 以看 出， 与硅 基钻 井液 相 比， ME G 钻 井液对岩心伤 害更小 ， 污染后岩 心渗透 率恢 复值 大于 9 0 ， 且返 排压差 只有 0 ． 1 5 MP a ， 容易返排 。 表 3 ME G钻井液抗污染实验结果 注 岩心粉 为沙 河街组地 层岩心粉 。 表 4 ME G钻井液岩心污染实验结果 注 实验条件为 8 O℃、 3 ． 5 MP a 、 1 5 0 s ， 污染时间为 4 h 。 2 现 场 应 用 2 ． 1 工程 地质 概况 滨 2 6 X1井构造 位 于北 大港 构 造 带 马东 背 斜 主 体 ， 为 四开 井 ， 完 钻 井 深 为 4 3 9 2 m， 垂 深 为 4 2 5 6 m， 最 大井斜 为 2 1 ． 6 8 。 。为 了更 好 地 发 现 和 评 价油 层 ， 在 四开井段 采用 欠平 衡钻 井技术 ， 这 就要求 钻井 液具 有更 好 的抑制 防塌 能力 ， 确保井 壁 稳定 。此外 ， 由于该 井欠 平衡 钻井 仅为 钻进 时欠 平衡 ， 起下 钻 、 电 测、 下套管等施工仍然是压稳储层的过平衡施工 ， 为 了保 护欠 平衡钻 井 的 油 层 发现 成 果 ， 要 求 钻 井 液必 须具有 良好的储层保护特性 ， 因此四开使用了 ME G 钻井液 ， 钻井 施工 顺 利 ， 多次 起 下 钻 均 畅通 无 阻 ， 无 任何事故及复杂情况发生 。 2 ． 2 ME G钻井液现场维护措施 将循环罐 中钻井液 放掉 ， 清洗循环 罐 、 循环 槽 ， 然 后向罐内注入清水 ， 加入 3 ～4 膨润土和适量烧 碱 、 纯碱 ， 配制 2 0 0 m3 密度为 1 ． 0 2 ～1 ． 0 3 g ／ c m的膨 润土浆 ， 预水化 2 4 h 。下钻开泵， 将套管 内的钻井液 替出并放掉 。在替浆期间持续向循环罐 内补充清水， 最后根据情 况补 足罐 内水 量 ， 确保 钻 井 液配 制数 量 。 用 N a O H调钻井液 p H值到 9 ． 5 左右 ， 从漏斗中依次 加入 ME G、 AF 、 B S T - I I 、 S MP - ] I ， 循 环均 匀 后 ， 钻 井 液 密度为 1 ． 0 2 g ／ c m 3 ， 黏 度 为 4 2 S ， 滤 失量 为 5 mL， 泥 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 8 钻 井 液 与 完 井 液 2 0 0 8年 5月 饼厚 0 ． 3 r n lT l ， 切 力 为 1 ． 5 ／ 2 ． 0 P a ／ P a ， p H 值 为 9 ． 5 。 然后用重晶石粉将钻井液密度提高到 1 ． 3 6 g ／ c m3 再 四开钻进 。 ① 钻进过 程 中， 不 断 补充 ME G 和 AF胶 液 ， 确 保其 在钻 井液 中 的有 效 含量 相 对 稳定 ， 保证 钻 井 液 具 有 良好 的润 滑性 、 抑制 能 力 和 防塌 能 力 。 由于 在 配浆时使用的 AF不能很好地水化 ， 造成振动筛跑 浆 ， 因此在钻井过程 中补充 KP AM。②施工 中， 用 P AC HV、 P AC - L V调 整钻 井液 黏度 ， 控 制钻 井液 中 压滤失 量 ， 当钻至 井深 3 6 0 0 m 后 ， 在钻井 液 中补 充 S MP ， 以提高钻井液 的抗温能力 ， 降低高温高压滤 失量。③钻井液 日常维护以补充胶液为主， 补充钻 井液因高温蒸发和滤失损失的水 ， 减小失水效应对 钻井液流变性的影响。④为了确保钻井液的储层保 护效 果 ， 钻 井过 程 中按 方案 补充 B S T 一 Ⅱ和 复配暂 堵 剂， 并保持其含量稳定 ， 同时控制钻井液滤失量小于 5 mL 。⑤开启全部固控设备， 清除有害固相。采用 离心 机 、 补充 胶 液方法 降低 钻井 液 中有 害 固相含 量 ， 控 制膨 润土 含量在 4 5 g ／ L以下 ， 含 砂量 在 0 ． 3 以 下 。定期 搞好 短程 起下 钻 ， 破 坏并 清除 岩屑床 ， 保证 井 眼通 畅 。⑥ 钻至 井深 4 2 5 2 m 准备 中途 电测 。为 了保证 电测安 全 ， 先 进行 短程 起下 钻 ， 检 测油气 上窜 速 度 ， 然 后将 钻 井 液 密 度 提 至 1 ． 4 4 ～ 1 ． 4 5 g ／ c m。 ， 同时配制 5 0 m。 润 滑 浆 ， 充 分循 环 携 砂后 打人 润 滑 浆 ， 封 闭 裸 眼 井 段 后 起 钻 ， 电测 一 次 测 完 。⑦ 完 钻 后 ， 大排量循环洗井 ， 将井 内砂子携带干净 ， 进行短 程起 下钻 ， 保证 井 眼 畅通 ， 起 钻 前 充 分循 环 携 砂 ， 确 保了电测 、 下套管顺利完成 。 滨 2 6 X1 井 四开井 段 钻井 液性 能 密 度 为 1 ． 3 2 ～ 1 ． 4 9 g ／ c m。 ， 漏 斗 黏度 为 5 O ～ 7 5 s ， 塑性 黏 度 为 1 O ～2 5 mP a s ， AP I 滤 失量 为 3 ． 5 ～5 ． 0 mL， 动切 力 为 6 ～1 4 P a ， 泥饼厚 0 ． 5 mm， 高温高压滤失量为 1 O ～ 1 2 mL， 静切 力 为 3 ～8 ／ 8 ～2 0 P a ／ P a ， p H 值 为 8 ～ 1 O ， 固相 含量 为 8 ～2 1 ， 膨 润 土含量 为 3 O ～4 5 g ／ L ， 含砂 量 为 0 ． 3 ， 润滑 系数 为 0 ． 0 3 ～O ． O 6 。 3 效 果 评价 1 井壁稳定效果。该井是大港油 田公司部署在 歧 口凹陷 中浅层 的一 口预探井 ， 用密度为 1 ． 3 6 ～1 ． 4 4 g ／ c m 3 钻井液钻目的层 ， 平均井径扩大率为 1 2 ． O 9 ， 钻井施工 中起下钻无阻卡， 没有发生任何事故与复 杂 。其邻井滨 2 5 X 2井在相同井段采用 UL T R A D R I L 钻井 液体 系 ， 钻井 过 程 中钻井 液 密度 为 1 ． 4 2 ～ 1 ． 4 8 g ／ c m 3 ， 平 均井径扩大 率 为 2 2 ． 7 4 ％ ， 施工 初期 由于钻 井液 密度低而 发生 了沙 一段 泥 岩缩 径 ， 被 迫划 眼 ， 损 失 6 8 h 。这 表 明 ME G钻井 液抑 制能力 强 ， 能较 好地 解决低密度 下井壁稳定 问题 。 2 井眼净化效果。该井在钻井过程中， 动塑比保 持 在 0 ． 5 P a ／ mP a S 以上 ， 井 口返出钻 屑代表性 强 ， 起 下 钻附加拉力仅 为 8 ～1 2 t ， 虽 然为定 向井 ， 临时性 电 测 和完井 电测均为 一次测完 ， 未发 生阻 卡现象 。这 表 明 ME G钻井 液悬 浮携砂能力强 ， 井 眼净化效果好 。 3 润滑防卡效果。ME G钻井液转化好后其性能 稳定 ， 泥饼 表面 光滑 、 薄 而致 密 。该 井段 没 有加 入其 它润滑剂 ， 而钻井液润滑 系数始终 维持在 0 ． 0 6以下 ， 滑动定 向钻井 过程 中没有 托压现象 ， 保证 了定 向钻井 施 工的顺 利 进行 。这 表 明 ME G 钻井 液 具 有 良好 润 滑 性 ， 能够满足定 向井 、 水平井润 滑防卡的需要 。 4 油气 层保 护效 果 。进 入油 层前 控制 钻井 液 密 度小 于 1 ． 4 2 g ／ c m 3 ， 滤失 量小 于 5 mL 。补 充各 主要 处理 剂的含量 ， 确 保在 进入 油 层前 5 0 m 达 到配方 要 求 ， 保证 钻井 液的抑制性 和防塌性能 满足安 全钻井 的 需要 。进入油层前 1 0 0 m， 加入 B S T - H 及复 配暂堵 剂 ， 钻进时及时补充并保持其在钻井液中的含量达到配 方要求 ， 有效地保护了油气层。取现场井浆进行储层 保护效果 评价 ， 其渗 透率 恢 复值达 到 9 2 ． 8 ， 完 井后 试油产油量达到 3 0 t ／ a ， 高于邻井。这表明 ME G钻 井液储层保 护效 果好 。 4 认 识 与 建 议 1 ． ME G钻井 液能 够 在井 壁 岩 石 和 钻 屑表 面形 成 半透 膜 ， 具有优 良的润滑 性 ， 能满足 定 向井 钻井施 工的要 求 ； 具有 良好 的抗 盐 和稳定 井 壁能力 。 2 ． ME G 钻 井液 无 荧 光 ， 不干 扰 地 质 录井 ， 地 质 卡层准 确率 为 1 0 0 ， 可 用 于探井 施 工 ； 具 有 良好 的 悬 浮携 砂 能力 ， 适 用 于水平 井 ； 具有 良好 的页岩抑 制 能力 ， 适 宜 于歧 口凹 陷 中浅 层钻井 施 工 。 3 ． 大分子抑制剂 A F水化效果较差 ， 建议在今后 使用 ME G钻井液时采用其它大分子抑制剂。 参 考 文 献 [ 1 ] 张琰 ， 陈铸． ME G钻井液 的试验研究． 现代地质 ， 1 9 9 8 ， 1 2 4 6 0 7 - 6 1 2 [ 2 ] 付 国都 ， 董海军 ， 牛广玉 ， 等 ， 双保仿 油基改性 ME G的 研究 与应用． 钻井液与完井液 ， 2 0 0 5 ， 2 2 S O 8 - 1 0 收稿 日期 2 0 0 7 0 1 2 8 ； HGF 0 8 0 3 W4 ； 编辑 汪桂娟 维普资讯 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m