一种强抑制稳定流变钻井液体系的室内研究.pdf

石油天然气学报2 0 1 2 年 3 月第 3 4 卷第 3 期 J o u r n a l o f Oi l a n d Ga s Te c h n o l o g y Ma r ． 2 0 1 2 Vo 1 ． 3 4 No ． 3 一 种强抑 制稳定流变钻 井液体 系的室 内研 究 蔡伟伟 ， 许明标 长江大学石油工程学院， 湖北荆州4 3 4 0 2 3 [ 摘 要]针对高活性泥页岩地 层容易井壁坍塌 和地层造 浆 问题 ，建 立 了一套 高抑制稳 定流变钻 井液体 系， 该体 系采用 新型高效 活度抑制剂 C P I 为主 抑制剂 ，聚胺 UHI B为辅抑 制剂，配合 高效 防塌 润滑剂 J L X C 来 提高钻井液的抑制 性能，滚动 回收率可达 9 5 以上 ；室内评价结果 显示 ，强抑 制稳定流 变钻 井液体 系 具 有流变稳定 、抑制 性强、润滑性能 良好、抗温性能较强、油气层保护效果好等优 点。 [ 关键词]钻井液；强抑制 ；稳定流 变；高活性泥 页岩 ；聚胺 [ 中图分类号]TE 2 5 4 ． 3 [ 文献标识码]A [ 文章编号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 2 0 3 0 2 3 6 0 3 在 高活性 泥 页岩地 层钻井 过程 中 ，地层极 易水 化膨胀 坍 塌而导 致井壁 失稳 、钻 井效 率低下 ，同时地 层极易造浆给钻井液流变性能维护带来很大困难 ，这就要求钻井液具有很强的抑制性 l , 2 J 。近几年来 国 内外很 多公 司和研 究机 构分别 研究 开发 出 了一 类新 型 的具 有很 强抑 制性 的聚胺 基水 基钻井 液 ，可 以取代 油基钻井液在高活性泥页岩地层进行作业[ 3 “ ] 。笔者在聚胺钻井液的基础上 ，结合聚合物钻井液的相关 优点 ，建立了一套高抑制稳定流变钻井液体系，该体系具有流变稳定、维护方便、润滑性能 良好 、抗温 性 能较 强 、油气 层保护 效果 好等 优点 。 1 强抑制稳定流变钻井液体系的基本配方 在 处理 剂研究 、评 价 和筛 选 的基础 上 ，确 定 了强抑制 稳定 流变 钻井 液基 本 配方 3 海 水搬 土 浆 0 ． 1 Na OH0 ． 6 J HVI S - P 2 增粘剂 3 C MJ F 降滤失剂 3 ％J I x C 防塌润 滑剂 1 ． 5 ％L UB E 极压 润滑剂 2 ． 5 9 ／ 5 C P I 新 型 高效 活 度 抑制剂 1 UHI B 聚胺 ，重 晶 石加 重 至 1 ． 1 5 g ／ c m。 。 ． 2 强抑制稳定流变钻井液体系性能评价 2 ． 1 抑 制防塌 性能评 价 强抑制稳定流变钻井液体系采用新型高 效活 度抑 制剂 C P I 为主抑 制剂 ，聚胺 UHI B 为辅 抑 制 剂 ，配 合 高 效 防 塌 润 滑 剂 J L X - C 来提 高钻 井液 的抑制 性能 。室 内采用滚 动 回 收法研 究 了 C P I加 量 2 ． 5 情 况 下 UHI I B 加量 对 钻 井 液 抑 制 性 能 的影 响 。热 滚 温 度 1 2 0℃ ；热 滚 时 间 1 6 h ；岩 屑 为 户外 露 头 岩 表 1 U HI B加量对体系岩屑滚动回收率的影响 屑 ， 6 ～i 0目；热滚 后过 4 0 目筛 。试 验结 果见表 1 。 由表 1 可 以看 出 ，该 体系具 有很 强 的抑 制 性 ，C P I 加 量 2 ． 5 、UHI B加 量 1 ． 0 时 钻 井液 滚 动 回 收率 可达 9 5 以上 ，能够有 效地抑 制 泥页岩 的水化 分散 ，从 而保证 高活 性泥 页岩 地层井 壁稳 定性 。 [ 收稿 日期]2 0 1 1 1 2 2 0 [ 作者 简介]蔡伟伟 1 9 8 6 一 ，男 ，2 0 0 9年大学毕业 ，硕士生 ，现主要从 事钻完井液及储层保护方面的研究与学 习工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 4卷第 3 期 蔡伟伟等 一种强抑制稳定流变钻井液体 系的室 内研究 2 ． 2 润 滑性 能评 价 强抑 制稳 定流 变钻井 液体 系 主要通 过 防塌润 滑 剂 J L X C和极 压 润 滑 剂 L UB E提 高 钻井 液 的润 滑性 能 ，室内采用 F a n n 公 司生产的 E P极压润滑仪 ，测定加重之后的钻井液摩阻系数仅为 O ． 1 3 ，该钻井液 具 有 良好 的润滑性 能 。 2 ． 3 抗 侵污 性能 评价 室内评价了强抑制稳定流变钻井液的抗侵污性能 ，主要是抗劣质土 、钙侵污等性能 。 1 抗土 殷土侵污性能 从表 2可以看 出，随着劣质土加量增大，钻井液流变保持稳定 ，失水略有增 大，体系抗搬 土侵污能力在 1 0 以上。 表 2体 系抗搬 土侵污性能 注 AV为表观粘度 ； P y为塑性粘度 ； y P为动切力 ； F L A P 1 为 AP I 滤失量 。 下表 同。 2 抗 钻屑侵 污性能采用 易水 化造浆 的 P Y3 0 1 3钻屑 8 O ～1 2 0目进 行 钻 屑侵 污试 验 ，结 果 如 表 3所示。从表 3中可以看 出，随着钻屑加量增大 ，钻井液流变性和失水量都保持稳定 ，体系抗钻屑侵 污能力 较 强 。 ． 表 3 体 系抗钻屑 侵污性能 3 抗钙侵污性能 从表 4可以看出，随着 C a s O 加量的增大 ，钻井液流变性保持稳定，失水量略 有增大 ，但仍保持在 8 ml 以下 ，体系具有较好的抗钙侵污性能 。 表 4体 系抗钙侵污性能 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 石油天然气学报 * 油气 田开发工程 2 0 1 2 年 3 月 2 ． 4抗温 性能评 价 测定钻井液在不同温度下热滚后的性能变化 ，试验结果如表 5所示 ，可以看出钻井液具有 良好的抗 温 性能 。 表 5 体 系抗温性能评价 热滚温度／ ℃ 状态 AV／ mP as P V／ mP a s Y P／ P a 1 O O 1 2 O 1 4 0 滚前 滚 后 滚 后 滚 后 5 O 3 3 3 2 3 0 4 ． 8 5 ． 0 4 ． 8 2 ． 5 储 层 敏感性 评价 参照 S Y ／T6 5 4 0 2 2 0 0 2 钻井液完井液损害油层室 内评价方法 ， 评价 UHI B强抑制性钻井液体系 的气层保护效果。岩心污染后气体渗透率恢复值较好 ，达到 8 5 以上 ，高抑制稳定流变钻井液对气 田 储层的伤害较小 。 3结 论 1 在 处理剂研 究 、评价 和筛选 的基 础上 ，建立 了一 套高抑 制稳 定流 变钻井 液体 系 ，其基 本配 方 为 3 海 水搬 土浆 0 ． 1 Na OH0 ． 6 J HVI S P 2 3 ％C MJ F3 J L X C 1 ． 5 L UB E2 ． 5 c P I 1 9 ／ 6 UHI B，重 晶石加 重 至 1 ． 1 5 g ／ c m。 。 2 高抑制稳定流变钻井液体系具有很强的抑制性能 ，能够有效抑制钻屑水化造浆，降低有害 固相 对钻井液流变性的影响，室内研究数据表明该体系可抗 1 O 以上劣质土或钻屑侵污，因此高抑制稳定 流变钻井液具有非常稳定的流变性能，在高造浆地层钻进时不会因为固相侵入而使粘切急剧上升 ，能够 保 证 作业安 全 。 3 高抑制稳定流变钻井液体系具有很好的抗温性能、抗污性能、润滑性能 ，油气层保护效 果好 ， 是一种性能优异的钻井液体系。 [ 参考文献] [ 1 ] 刘晓栋 ，王宇宾 ，宋有胜 。等 ．活性泥页岩快速钻井钻井液技术 [ J ]．石油钻采工艺 ，2 O l 1 。3 3 2 5 6 ～6 1 ． [ 2 3孙举 ，王 中华 ，王善举 ，等 ．强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系的研究 与应用 [ J ]．断块 油气田，2 O l 1 ，1 8 4 5 4 l ～5 4 4 ． [ 3 3王昌军 ，许 明标 ，苗海龙 ．聚胺 UHI B强抑制性钻井液的室内研究 口]．石油天然气学报 ，2 0 0 9 ，3 1 1 8 0 ～8 3 ． [ 4 ]王荐 ，舒福 昌，吴彬 ，等 ．强抑制聚胺钻井液体 系室 内研究 [ J 3．油田化学 ，2 0 0 7 ，2 4 4 2 9 6 ～3 0 0 ． [ 编辑] 萧雨 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m