塘29-26c区块非常规油气藏钻井液技术.pdf

第 3 0卷 第 3期 2 0 1 3年5月 钻井液与完井液 DRI LLI NG FLUI D COM PLETI ON FLUI D V 0 1 ． 3 0 No ． 3 M a v 2 01 3 【 经验交流 】 塘 2 9 2 6 c 区块非常规油气藏钻井液技术 朱吉林 ， 王禹 L 2 ， 杨中锋 ， 任宝玉 ， 杨俊 良 ， 田增艳 ， 张建荣 ， 邱明川 1 ． 长江大学石油工程学院，湖北荆州 ； 2 ． 渤海钻探泥浆技术服务分公司，天津 ； 3 ． 华北油田分公司采油工程研究院，河北任丘 朱吉林等． 塘 2 9 2 6 c区块非常规油气藏钻井液技术 [ J ] ． 钻井液与完井液，2 0 1 3 ，3 0 3 8 8 ． 9 0 ． 摘要塘 2 9 2 6 c区块主要目的层为一套泥岩和泥质白云岩互层的自生自储的非常规油藏，该油藏被 多条断层 切割，形成多个单斜断块， 硬脆性泥岩、白云岩地层由于由于应力集中极易坍塌， 邻井在施工过程中发生多次井漏、 划眼、井喷及卡钻等事故复杂。在该区块新部署的3口评价井储层井段应用了B H KS M钻井液体系，利用聚胺抑 制剂、K C I 和抗盐包被抑制剂的协同作用增强钻井液抑制性，使用抑制防塌剂 B Z YF T配合细目钙和抗盐降滤失 剂 B Z J L S I改善泥饼质量并控制好滤失量，使用低渗透封堵剂B Z 。 D F T配合不同粒级的刚性封堵颗粒QS 2 ，提高 钻井液的高温封堵能力。应用结果表明，B H ． KS M钻井液解决 了硬脆性泥岩、白云岩地层的坍塌问题，顺利实现 了对该区块非常规油藏的勘探开发。 关键词 非常规油气藏 ；白云岩 ；强抑制强封堵钻井液 ； B H KS M 钻井液 中图分类号 T E 2 5 4 _ 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 1 5 6 2 0 2 0 1 3 0 3 0 0 8 8 0 3 大港油田塘 2 9 2 6 c区块位于天津市滨海新区响 螺湾金融 中心区，该 区块为海河断层与塘北断层夹 持的地垒块， 被多条断层切割， 形成多个单斜断块， 地质条件复杂。该区块与常规砂岩油气藏不同，在 目的层沙三 5 井段存在一套泥岩和泥质 白云岩互层 的 自生 自储 的裂缝油藏 ，属于非常规油藏。由于该 区块使用 的硅基 防塌钻井 液存 在抑制性不强 、高 温封堵 能力较弱 的问题 ，导致邻井在储层井段 多 次划眼、卡钻，于是决定在新部署的3口评价井 的储层井段使用 BH KS M 钻井液 ，拟利用 聚胺抑 制剂 、KC 1 和抗盐包被 抑制剂 的协 同增效作 用实 现强 抑制 ，通过使 用低渗透封堵剂 与刚性颗粒配 合提高高温封堵能力，解决硬脆性泥岩、白云岩地 层由于应力集中导致坍塌的问题 [ 1 - 5 ] 。 1 基本概况 塘 2 9 ． 2 6 c 区块位于天津市滨海新区响螺湾金融 中心 区内，地质分层从上到下依次是平原组 、明化 镇组 、馆陶组 、东营组和沙河街组 。平原组岩性为 黏土和散沙 ，易塌 ； 明化镇组岩性以泥岩和砂岩为 主， 造浆严重、 易卡； 馆陶组底部砾岩易坍塌、 漏失； 东营组砂砾岩和泥岩易塌 、易缩径 ； 沙河街组硬脆 性泥岩、白云岩应力集中，极易坍塌、漏失。 在 塘 2 9 ． 2 6 c 先 导 试 验 井 区 共 部 署 了 3口评 价井 ，均为三开三段制定 向井 ，其 中大位移井塘 3 9 5 c 井水平位移为 1 5 3 3 ． 2 2 m，大斜度井塘 2 8 2 6 c 井最大井斜为 6 7 ． 9 。 ，取心井塘 1 2 c 井在沙三 5 井 段连续取心 1 2 筒 ，心长 6 9 m，收获率达 9 9 ． 5 1 ％。 2 钻井液技术难点 1 该 区块东营组存在大段浅灰 色含砾不等粒 砂岩层，邻井实钻过程中多次发生漏失，在沙三 1 段均钻遇断层，断距为 1 0 0 m，其中塘 2 9 ． 2 6 c 井累 计漏失 3 5 5 1T I 钻井液 ，对钻井液 的防漏堵漏能力 第一作者简介 朱吉林，高级工程师，1 9 6 8 年出生，长江大学石油工程专业在读研究生，现在从事钻井技术管理工作。 地址 天津市大港油田红旗路东段渤海钻探钻井技术服务公司 ； 邮政编码 3 0 0 2 8 0；电话 1 3 6 0 2 0 3 8 1 1 2 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第3 0 卷 第3 期 朱吉林等塘2 9 2 6 c N块非常规油气藏钻井液技术 8 9 提出较高要求。 2 该 区块非常规油藏构造复杂 ， 储层为 白云岩 ， 易破碎 ， 硬脆性泥岩 、 白云岩应力集 中， 极易坍塌 】 ， 邻井在施工过程中多次因为地层坍塌而发生划眼、 卡钻等事故复杂。 为预防事故复杂 ， 降低施工风险， 要求 钻井液具有 较高 的抑制 防塌能力和高 温封堵 能力 。 3该 区块部署 3口评价井 ，主要 目的是 为了 评价沙三 5白云岩的岩性 、物性 、分布范 围及生产 能力。为了能够准确地进行储藏评价，对钻井液的 储层保护效果提出较高的要求。 根 据 以 上要 求 ，决 定 使 用 B H KS M 钻 井 液 ， 其优选配方如下 。 5 ％ ～ 7 ％ KCI 0 ． 5 ％BZ． BBJ 1 ％BZ． YZJ 3％ BZ J LS． I 3％ BZ． Y FT0． 3％ BZ H X C1 ％ B Z - DF T 2 ％QS 一 2 3 B H ． KS M 钻井液性能评价 3 ． 1 抗温稳定性 根据邻井实测数据 ，该 区块沙三 5井段井底温 度范围为 1 1 0 ～1 1 5℃，于是在常温及 1 2 0℃条件 下对 B H． KS M 钻井液进行抗温性实验 ， 结果见表 1 。 由表 1 可以看出 ，经 1 2 0 o C 老化后 ，钻井液的流变 性和滤失性能相对稳定 ，该体系具有 良好的抗温稳 定性 。 表 1 B H KS M 钻井液的抗温性实验 注 p H值均为 9 。 3 ． 2抑制性 取塘 2 9 2 6 c 井沙三 5白云岩岩屑 ， 在 B H． KS M 钻井液 、硅基防塌钻井液和清水中于 1 2 0℃下滚动 1 6 h后回收 ，过孔径为 0 ．4 5 f i l m的筛 网，测得 回收 率分 别 为 9 4 ． 8 ％、8 1 ． 1 ％ 和 3 8 ． 3 ％。表 明 B H． KS M 钻井液具有很强的抑制能力 ，明显优于硅基防塌钻 井液，能够很好地抑制硬脆性泥质白云岩的水化分 散 ，保证井壁稳定 。 3 ． 3封堵效 果 用 B H KS M 钻井液做 1 2 0℃高温高压滤失 量 实验后 ，将钻井液倒 出 ，在钻井液杯 中倒入 7 0℃ 清水 ，加压 3 ． 5 MP a ，测量 3 0 mi n滤失量 ，结果为 3 mL 。可以看出，B H ． K S M钻井液对渗透性好的东 营组顶部高渗砂砾岩及沙三 5 井段 白云岩裂缝能形 成有效的封堵 ，同时可以在油气层段抑制钻井液固、 液相对储层的侵入 ，减少钻井液对储层 的损害。 综上所述 ，B H． KS M 钻井液具有很好的热稳定 性 ； 有较强的抑制性和高温封堵能力，有利于井壁 稳定 ； 润滑效果好，能够满足构造复杂、破碎的塘 2 9 ． 2 6 c 区块大斜度、大位移井的施工要求 。 4现 场 应 用及 效 果 4 ． 1 现场施 工情况 该 区块 3口评 价井 三开 、四开使用 B H． KS M 钻井液 ，钻井液配方与维护处理措施如下。 5 ％～7 ％ KC l O ． 3 ％～0 ． 5 ％ B Z BB J 2 ％ ～3 ％ BZ． J LS I 2 ％～3 ％ BZ． YF T 0 ． 2 ％ ～ 0 ． 3 ％ BZ HX C 0 ． 8 ％～1 ％ 聚 胺 抑 制 剂 1 ％ B Z D F T 2 ％QS 一 2 5 ％～6 ％ 原油 重晶石 1 三开储层段施工前 ，将循环罐 内聚合物钻 井液全部放掉或 回收 ，清除罐 内沉砂 ，注入清水 。 地面按配方配制钻井液 ，将钻具下至套管脚 ，用新 配制 的 B H． KS M 钻井液将井筒 内二开钻井液替 出 全部排放 ，充分循环调整好性能后三开钻进 。 2钻 进 过 程 中保 持 KC 1 含 量 为 6 ％～7 ％、 B Z B B J 含量为 0 ． 2 ％～O ． 3 ％，均匀补充聚胺抑制剂 并维持其含量为 0 ． 8 ％～ 1 ％，确保钻井液的强抑制 性 ，保证井壁稳定 。 3使用抑制 防塌剂 B Z ． YF T配合细 目钙和抗 盐降滤失剂 B Z J L S I ，改善泥饼质量并控制好滤失 量 ，使用低渗透封堵剂 B Z D F T配合不 同粒级 的刚 性封堵 颗粒 QS ． 2 ，提高钻 井液 的高 温封堵 能力 ， 预防了井下漏失和对储层 的损害。 4 在钻进期问，使用 B Z H X C提高钻井液的 切力，保持 读值在 4 ～6 之间、动塑比大于 0 ．5 P a ／ m P a S ，保证钻井液不仅具有 良好的流动性， 还具有很好的洗井携砂能力 ，保证井眼的清洁。 5 为了达到减扭降摩阻效果，在定向造斜前， 混入原油并保持含油量为 5 ％～6 ％，在大斜度井段 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 钻 井 液 与 完 井 液 2 0 1 3年 5月 补充 2 ％～3 ％的B Z R H I 表面活性剂混合物 ， 并使用固体减摩剂等润滑材料，达到固液结合的目 的， 减少钻屑在井底总成和钻头等金属表面的黏结， 保证钻井液的润滑性。 4 ． 2 现场应用效果 I 抑制性 强，井壁稳定效果好 。在保证力学 稳定的基础上 ，通过强化 高温封堵和化学抑制来提 高钻井液 的稳 定井壁能力 ，避免 了大段硬脆性泥 岩与白云岩井段的剥落掉块 ，平均井径扩大率仅为 5 ． 0 3 ％ 见表 2 ，远小于使用硅基防塌钻井液的邻 井 ，起下钻畅通无阻，保障 了连续取心和长时间特 殊项 目测井的顺利进行。 表 2 塘 2 9 2 6 e区块完成井井径扩大率 2起 下钻通畅 ，井眼净化效果好 。3口评价 井施工期间 ，定 向不托压 ，起下钻通 畅无阻力。其 中塘 1 2 c 井在沙三 5白云岩井段经历 2 4 d 连续取心 1 2 筒，未发生任何遇卡、遇阻显示。 3 成膜封堵性强，油气层保护效果好，如表 3 所示。 表 3 现场储层井段钻 井液性能 并 并深 ／ p | F v j P y j Y P ／ G e l i F L | F L m 渗透率 号 m g ／ c r n 3 S m P a S P a P a ／ P a r n L mL 恢复值 ／ ％ 由表 5 可知 ，该区块 3口完成井平均渗透率恢 复值达到 8 6 ． 9 7 ％，具有突出的油层保护效果，对 准确进行油气层评价和油气藏开发起到良好 的支撑 作用。 5 结论 1 ． B H K S M钻井液具有良好的高温封堵能力， 在实际使用过程中，塘 1 2 c 井在易漏的破碎 白云 岩井段连续取心 1 2筒 ，收获率达 9 9 ． 5 1 ％，高温封 堵效果明显 ，既预防了井漏 的发生 ， 又保护了储层。 2 ． B H K S M 钻井液有较强的抑制能力 ，通过聚 胺抑制剂配合钾离子镶嵌 以及抗盐包被 抑制剂 的 协同增效作用实现强抑制，通过使用低渗透封堵 剂和刚性颗粒提高钻井液 的高温封堵能力 ，解决 了非常规油藏单斜断块硬脆性泥岩 、白云岩 的坍塌 问题 ， 顺利实现了对该区块非常规油藏的勘探开发。 3 ． B H． KS M 钻井液 具有 良好 的流变性 和稳 定 性 ，较好地解决了大位移 、大井眼的携砂和定向托 压问题，每次起下钻后性能变化小，钻井液维护简 单， 是大斜度、大位移井的首选体系。 参 考 文 献 Ni m a Gho l i z a d e h Do o ne c h a l y， Ko r o u s h Ta h ma s b i ， Ehs a n Da va n i ． De ve l o pme n t of hi g h pe r f o r m a n ce wa t e r b a s e d mu d f o r mu l i o n b a s e d o n a mi n e d e r i v a t i v e s [ R ] ． S P E 1 2l 22 8． 苏秀纯，李洪俊，代礼扬，等 ． 强抑制性钻井液用有机 胺抑制剂的性能研究 [ J 】 ． 钻井液与完井液， 2 0 1 1 ， 2 8 2 32 ． 35 ． 陈涛，乔东宇，牛晓，等 ． 巴什托背斜石炭系地层井壁 失稳机理及控制技术 [ J 1 ． 钻井液与完井液， 2 0 1 1 ， 2 8 5 2 7 3 0． 吴迪夫，周翰 ，操伟 ． 一种钻井液用暂堵剂 中国， C N 1 0 1 8 1 8 0 5 2 A[ P ] ． 2 0 1 0 0 9 0 1 ． 李茂森，唐仕忠，邵平 ． 抑制性强 、能增强井壁稳定性 的钻井液 中国 ，C N 1 9 6 2 8 0 8 [ P ] ． 2 0 0 7 ． 0 5 1 6 ． 收稿 日期2 0 1 3 0 2 ． 1 8 ；HG F 1 3 0 3 N6 ；编辑王小娜 Ⅲ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m