文昌13-2油田密闭取心钻井液技术.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报2 0 1 4 年 8 月 第 3 6 卷 第 8 期 J o u r n a l o f O i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I A u g ． 2 0 1 4 V o 1 ． 3 6 N o ． 8 文昌 1 3 2油 田密闭取心钻井液技术 向雄 ，程玉生 中海油服油田化学事业部湛江基地， 广东湛 江5 2 4 0 5 7 [ 摘 要] 取心井段钻井液是保证 岩心少 受污 染、提高 密闭取心率 的关键 因素之 一。介 绍 了文昌油田的密 闭 取心钻 井液技术 ，认为提高 密闭取心率 的关键在于取 心钻井 液具 有 良好 的流 变性、润滑 性、防塌性 能及 低 滤失性能。室内研 究及 现场 应 用结 果 表 明，文 昌 1 3 - 2油 田某 井取 心 井 段钻 井液 的 A P I 滤 失 量 小于 3 mI ，流变性、抑制 性、润滑性能优 良，取心 8筒密闭取 心率都达 到 了 1 0 0 ，圆满完成 了取心作业。 [ 关键词 ]文 昌油田；密闭取 心；密闭率 ；钻 井液 [ 中图分类号]T E 2 5 4 [ 文献标志码]A [ 文章编号]1 0 0 0 ～9 7 5 2 2 0 1 4 o 8 一 o l l o o 3 密闭取心是我国 2 0世纪 6 o年代发展起来 的一项技术。它是在普通钻井液钻井的条件下 ，将密闭液 装 入取 心 内筒 、在岩心 形成 进入 内筒后 ，密 闭液将 岩心 保护起 来 ，防止 岩心 污染 ，通过 岩心取 样分 析化 验 ，取得该区块准确的油层含油水饱和度资料 的一种方法。为了进一步认识文 昌 l 3 2油 田储层 ，必须 掌握中、高含水期油田的剩余油分布、水洗程度、水进方向等资料 ；依据岩心、测井和室内分析化验研 究含油性 特别是低阻与电性之间的相互关系 ，为测井资料解释油层及认识油藏服务L 1 J 。笔者通过 室 内试 验 ，优 化 出 了一 套满 足密 闭取心作 业 的取心 井段钻 井液 体 系 ，并 成功 应用 于现场 密 闭取心施 工过 程 中 。 1 文昌 1 3 2油田储层特征及对钻井液的技术要求 1 ． 1 文 昌 1 3 2油 田储层 特征 文 昌 1 3 - 2油田属于高孑 L 高渗储层 ，目前该油田已进入中、高含水期 ，且文昌 1 3 2平 台没有空余井 槽 ，因此须采用侧钻的方式 。为了研究文昌 1 3 2油 田水驱程度、剩余 油分布及饱 和度标定 ，拟钻领眼 井 ，其中领眼井钻穿新近系珠江组二段 1 上油组 ，并取珠江组一段 3 油组、珠江组一段 5 油组、珠江组 二 段 1上油组 全 岩心 ，然后 根据 取心 情况 再 决 定 后 续钻 井 计 划 。珠 江 组 一 段 3油组 、珠 江 组 一 段 5油 组、珠江组二段 1上油组岩性 主要为灰色泥岩夹杂浅灰色粉砂岩 ，其中上部为灰色泥岩，下部为灰色油 斑泥质粉砂岩与灰色泥岩互层，底部夹浅灰色油迹钙质粉砂岩 。需要密 闭取心 的领眼井 ，井斜 2 8 。 ，裸 眼长达 1 8 0 0 m，且中间夹杂较多泥岩 。给井眼清洁、井壁稳定 以及钻井液润滑性都提出较高要求 。 1 ． 2密闭取心钻井液技术要求 密闭取心钻井液 AP I 滤失量≤3 mL，能形成薄而韧 的泥饼 ；抑制性好 ，井壁稳定无缩径 、无坍塌 ； 携砂性能好 ，井眼清洁；润滑性能好 2 室内试验 2 ． 1 钻井液配方 为达到高的密闭取心率 ，对取心井段钻井液提 出了 “ 三低”的要求 ，即低污染、低摩阻、低失水 。 为此，室内以水 基 阳离 子 聚合 物 P F P L US 、KC 1 为 主处 理 剂 提 高 钻井 液 的抑 制性 ；将 改 性 淀粉 [ 收稿日期]2 0 1 3 0 42 0 [ 作者简介]向雄 1 9 8 4一 ，男 ，2 0 0 6年大学毕业 ，工程师 ，现在从事钻井液技术工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6卷第 8期 向雄 等 文昌 1 3 2油田密闭取心钻井液技术 P F F L O、 聚阴离子纤维素 P F P AC L V、零渗透剂 P F Z P进行复配 ，降低滤失量，形成优质的泥饼 ；同 时使用 P F G J C聚合醇 ，提高钻井液 的抑制性 、润滑性和高温降滤失性能[ 5 ] ；使用封堵剂 P F GB L保证 井壁稳定性 ；使用提切剂 P F X C提高泥浆的屈服值 和动切力。通过试验研究优化 出了满足取心井段要 求的低滤失抑制型聚合物钻井液体系 ，配方如下 3 ％海水 搬 土浆 o ． 2 9 ／ 6 烧 碱 0 ． 2 纯 碱 0 ． 5 P F F L O0 ． 6 P F P AC L V 3 P F G J C 2 P F ～ GB L 2 P F - Z P 2 超 细 碳 酸 钙 3 KC l 0 ． 3 P F P I US 0 ． 1 P F X C，重 晶石 加 重 至 1 ． 1 5 g ／ c m。 配方 中的百 分数 为质 量分 数 ，下 同 。 2 ． 2钻 井 液流 变性 能 按上 述 配方 配制 取心 井段 钻井 液 ，热滚 条件 9 O ℃ 1 6 h ，冷却取 出 ，5 0 C下测 定其 流 变性及 AP I 滤 失 量 ，试 验 结果 见表 1 。可 以看 出 ，该取 心井 段钻井 液流变 性 能好 ，AP I 滤失 量为 2 ． 5 mI 。 表 1室 内配方试验结果 注 p为密度 ； 为表观黏度 ； 为塑性 黏度 ； I “ d 为动切力 ； r 。 为初切力 ； “为终切力 ； ／N ／ e 6、 Ne a 分 别为六 速旋转黏度计 6 、3 r ／ rai n 对 应的读值 ； V A P l 为 AP I 滤失量 。下同 。 2 ． 3 钻 井 液的抑 制 性能 采 用热 滚 回收试 验方 法评 价 了该取 心井 段钻 井液 的抑 制性 能 。该取 心井 段钻 井液 能把 岩样 的热滚 回 收率从清水 中的 3 6 ． 0 ％提高到 9 4 ． 0 。表明其抑制钻屑分散的能力很强，能有效防止因水化造成 的井 壁 不稳 。 3 现场应用情况 3 ． 1工程 简况 文昌 1 3 2油田某井为定 向井 ，设计在 9 ％i n套管内 4 7 0 m左右开窗侧钻 。组合j 2 『 8 i n开窗钻具 ， 下 钻至 4 5 0 ． 0 0 m，坐 挂斜 向器 ，开 窗钻 至 4 7 3 ． 6 0 m。下光 钻杆 至 4 5 3 ． 0 0 m，挤水 泥作 业 ，下钻 替入 钻井 液 ，起钻 完 。组合 j 2 『 8 i n井 段 定 向钻 具 ，钻 进 至 1 1 1 9 ． 0 0 m，短起 ，循环 调 整钻 井 液 性 能 ，循 环均 匀 ， 起钻 完 。组 合第 一趟 密 闭取心 钻具 ，下 钻 到 底 ，取 心钻 进 从 1 l 1 9 ． 0 0 ～ 1 1 2 7 ． 2 0 m，进 尺 8 ． 2 0 m，割 心 。 然后分 别在 l 1 2 7 ． 2 0 ～ 1 1 3 5 ． 7 0 m、1 1 3 5 ． 7 0 ～ 1 1 4 4 ． 4 8 m、1 2 2 4 ． 3 5 ～ 1 2 3 2 ． 6 5 m、1 3 5 2 ． 1 0 ～ 1 3 6 0 ． 5 0 m、 1 3 6 0 ． 5 0 ～ 1 3 6 8 ． 9 0 m、1 3 6 8 ． 9 0 ～ 1 3 7 4 ． 8 0 m、1 3 7 4 ． 8 0 ～ 1 3 7 7 ． 7 0 m 等 8处分 别 进 行 取心 作 业 ，岩 心 收获 率 、密 闭取 心率 均达 1 0 0 。 ． 3 ． 2 取心井段钻井液性能维护情况 ’ 开钻钻井液配方 1 ． 5 ％海水搬 土浆0 ． 2 5 烧碱0 ． 1 2 5 纯碱 0 ． 6 2 5 P F - P AC L V2 ． 1 2 5 P F G J C 3 P F ～ G B L5 KC 1 0 ． 5 P F F L O0 ． 5 6 2 5 P F P L US，重 晶石加 重至 1 ． 1 5 g ／ c m。 。 由于文昌 1 3 2油田含有大段泥岩 ，质软、且易水化膨胀 ，所 以在取心井段上部泥岩层 钻进时 ，主 要 利用 P F P L US和 KC 1 提高 钻井 液 的包被 抑制 性 ，控制 泥 岩水化 膨胀 。根据振 动筛 岩 屑返 出情 况 ，及 时 补充 抑制 剂 。同时 需要 控制 钻井 液低 密 度及 固相 含量 ，维 持钻井 液 较低 黏度 ，为 密 闭取 心 降低滤 失添 加材料留足够空间，以满足密闭取心要求控制低的 AP I 滤失量 ；另受泥浆泵影响，排量较低 ，需提高 动切 力 ，以利携砂 。钻进 至取 心井 段 前 ，考 虑 到密 闭取 心 要 求 ，直 接 在 循 环 系统 中加 入 P F P AC L V、 P F Z P、P F F L O，改善 泥饼 质量 ，降低 AP I 滤失 量 至 2 ． 6 mL 。为 了避 免黏 度 增长 过 快 ，现 场通 过 在循 环系统中补充稀胶液 海水烧碱纯碱P F G J CP F P AC L VP F Z P的方式 ，控制钻井液漏斗 黏度至 6 5 s以内；钻进至取心位置 ，在循环系统 中加入 P F - Z P、P F P AC - L V，进一步将滤失量 降低至 2 ． 0 mI ；同时加人 P F GB L，增强钻井液 的封堵性 ；在取心作业 时，将筛 布 目数尽 可能换成 1 0 0目以 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石 油天然 气工程 2 0 1 4年 8月 上 ，全 程开 启离心 机 ，补充 新胶液 降低 固相含 量 ，并 加 入 P F X C - H 提 高钻 井 液 的悬 浮携 砂性 。实钻 证 明该钻井液体系具有 良好的流变性 黏度 5 3 6 2 s 和较低的 A P I 滤失量 3 mL ，其中润滑性 、井 壁稳定性和抑制性等也都很好地满足了密 闭取心的要求 ，为优质取心打好基础。取心期 间钻井液性能 见 表 2 。 表 2 取心期间的钻 井液 性能 注 f 为漏斗黏度 。 3 ． 3取心 作业 效果 该井 j 2 『 8 i n取 心 作 业 共 1 2 d ，期 间起 下钻共 1 6次 ，起 下钻 顺畅 ，井 壁稳定 ，无 缩径 和垮塌的现象 ，确保 了取心工 具 的顺 畅起 下 。在取 心作 业过 程 中 ，钻 井 液 AP I 滤 失 量 始 终控 制 在 3 mI 以 下 ，取 心 钻 进从 l l 1 9 ～ 1 3 7 7 ． 7 0 m 共密 闭 取心 8筒 ，对 其 中 3筒进 行 了 岩 心示 踪 剂 分 析 表 3 ，岩 心 收获率 及密 闭取 心率都 达到 了 l O O ，密 闭取 心 作业 取 得 圆满成功 。 4结论 表 3岩心示踪剂分析结果 注滤液侵入岩心量 ，小于 2 mL ／ k g ，密闭 ；2 3 mL ／ k g ，微侵；3 ～3 ． 5 mI ／ k g ，侵入。 1 取心钻井液体系采用改性淀粉 P F F L O、零渗透剂 P F Z P等降失水材料合理搭配聚阴离子纤维 素 P F P AC - L V，降低钻井液滤失量的效果良好 ，为获取较高密闭取心率打好基础 。 2 取心钻井液体系采用 P F GB L及 P F G J C等封堵材料的合理搭配 ，能有效改善泥饼质量，提高 润滑 性 ，且 井 壁稳定 。 ． 3 在 密 闭取心 过程 中 ，合理 调整 钻 井 液 的滤 失 量 和 流 变性 ，保 证 了密 闭 取 心作 业 的顺 利 进行 ，8 趟取心过程收获岩心率和密闭取心率均达 1 0 0 。 [ 参考文献] [ 1 ]刘欣颖 ，重点密闭取心井文检 3 井钻井液技术[ J ]．内蒙古石油化工 ，2 0 0 9 ，1 9 3 9 7 ～9 8 ． E 2 3罗军 ，张国丽 ，杨立 文 ，等 ．辽河油 田 Q4 O块蒸汽驱稠 油油藏保形密闭取心技术 [ J ]．钻采工艺，2 0 0 9 ，3 2 6 1 2 o ～1 2 1 ． E 3 ]李开荣 ，薄万顺 ．密 闭取心技术的新发展 [ J ]．石油钻采工艺 ，1 9 9 8 ，2 0 2 3 6 ～3 8 ． E 4 ]范文星 ．密闭取心井钻井技术及其问题探讨 E J ]．石油天然气 学报 江汉石油学院学报 ，2 0 0 7 ，2 9 2 l 2 9 ～1 3 2 ． [ s ]王亮 ，吴正权 ，曾建 ，等 ．聚合醇在钻井液中浊点变化规律研究及应用 E J ]．钻采工艺，2 0 0 9 ，3 2 6 8 5 ～8 7 ． [ 编辑] 帅群 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m