影响弱凝胶无固相钻井液渗透率恢复值的因素.pdf

第 2 6卷 第 2期 2 0 0 9年 3月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI I ⋯ I I NG FI UI D C M P I ETI N FI UI D Vo1 ． 2 6 NO ． 2 M fi r ． 2 00 9 文 章 编 号 1 0 01 5 6 2 0 2 0 0 9 0 2 0 0 6 3 0 2 影响弱凝胶无 固相钻 井液渗 透率恢复值 的因素 回海军 徐 同台 朱宽 亮。 卢淑芹。 邢 韦亮。 武琳娜 1 ． 北京石大胡杨石油科技发展有限公 司， 北 京； 2 ． 中国石油天然气集 团公司老 f部局 ． 北京 ； 3 ． 冀东油 田分公 司， 河北唐海 摘要 弱凝胶 无固相钻井液具 有独特 的流 变性 ． 表观黏度低 、 动塑比高 、 低剪切速 率黏度高 、 静切 力无时 间依 赖性等特点 。研 究了影响该 钻井液渗透率恢复值 的因素． 从而得 出， 在该钻 斗液 中加 入一定量 的成摸 封堵 剂， 可 显 著提 高 其 渗 透 率 恢 复 值 。 关键词 弱凝胶无固相钻井液 ； 渗透 率恢复值； 影响因素； 成膜封堵剂 中图 分 类 号 TE2 5 4 ． 4 文 献 标 识 码 A 弱凝 胶无 固相 钻井 液 具 有独 特 的 流 变性 ， 表 观 黏度低 、 动塑 比高 、 低 剪 切 速 率黏 度 高 ， 尤其 在 低 剪 切状态下 能在近 井壁 形 成 高黏 弹 性 区域 ， 可 防止 钻 井液对井 壁 的冲刷 。 有效 地控制 固 、 液 相对储 层 的侵 入 ． 有利 于保护储 层 。但 是 使 用弱 凝 胶 无 固相 钻井 液 完井后 ， 必须采 用 化学 破 胶剂 解 除 钻 井液 在 井 壁 上形成的 滤饼并 疏 通油 流 通 道 后 ， 才 能 投 产 。对部 分破胶剂进 行实验 ， 发现 其破胶效 果还 不够理 想 ， 为 此 开展 r影 响弱凝 胶无 固相钻井 液渗透率 恢 复值 因 素 的研 究 。 l 弱凝胶无 固相钻井液的渗透率恢复 值 评 价 1 ． 1 室 内配 方试 验 按某 公司在 某油 田使 用 的弱 凝胶 无 固相 钻井 液 配方配制 钻井液 ． 测定其性 能 及渗透率恢 复 值 ， 实 验 结 果 见表 1与表 2 。从 表 l和 表 2可 以看 出 ， 弱 凝 胶无 固 相钻 井 液具 有 独特 的流 变性 。 动塑 比在 1 ． 2 P a ／ mPa s以上 ． 经 在 8 5℃老 化 1 6 h后 中压滤 失量 为 l 6 ． 8 mI ， 高 温 高 压 滤失 量 为 7 7 mI ． 滤 失 量 偏 高 。由于滤失 量偏 高 ， 钻井 液 中的大 部 分 高分 子 量 聚合物进 入岩 心孔喉 中 ， 对岩 心造成严 重污 染 。 导 致 渗透 率恢 复值偏低 。破 胶剂配 方如下 。 1 ． 2 现场井 浆试验 从 A 井 及 B井 现 场 取 回 的弱 凝 胶 无 固 相 钻井 液 井浆 的性 能测定结 果 见表 3和表 4 。 表 1 弱凝 胶 无 固相 钻 井 液 性 能 实 验 PV y P y P／ PV Ge l F J ．FL} ⋯ 条件 mP a ． s P a P a ／ mP a ． s P a ／ P a mI mI p H 注 F， J H 1 ⋯ 在 9 0 C下 测 定 。 表 2 弱凝 胶 无 固相 钻 井 液 的 渗 透率 恢 复 值 注 实验条件为 温度为 9 O C 、 ， 流量 为 l mi ／ rai n ， 剪切 速率 为 3 0 0 r ／ rai n ； 1 。配方 为 清水 l 0 破胶 剂； 2 配 方 为 清 水 l O Na CI 一 3 ． 3 Na C I ； K 为使 用 破 胶 剂 后 的 渗 透 率 。 表 3现场使用弱凝胶无 固相钻井液性能 注 F L ． r }{ ， 在 9 0 C下测定 ， 钻井液 p H值为 8 ． O ～9 ． 5 。 第 一作 者 简 介 回 海 军 1 9 9 7年 毕业 于 承 德 石 油 高 等 专 科 学校 应用 化 学专 业 。 现 在 主 要 从 事 钻 井 液 体 系开 发 及 实验 室 管 理 。地址 北京市 昌平 B 2 火 炬街 2 3号北京石大胡畅石油科技发 展有 限公司； 邮政编码 1 0 2 2 0 0 ； 电话 1 3 6 2 1 1 0 0 7 2 2 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 钻 井 液 与 完 并 液 2 0 0 9年 3月 表 4 弱凝胶无 固相钻井液 的油层保护效果 8 ．6 ．1 1 2 8． 67 85 ．7 8 6 6． 67 85 ．7 8 66 ．6 7 A 开 钻 5 ．8 ．1 7 0 5 0 ．8l 36 ．2 9 71 ． 43 36 ．2 9 71 ．4 3 *K 为截 去 1 ． 4 5 c n 后 测 得的 渗透 率 ， 其 它 K ．． 为使 用 l 配 方 破 胶 刹后 测 得 的渗 透 率 。 从 表 3和表 4可 以看 出 ， 在开钻 初期 ， 由于 钻井 液 内 固相 颗粒 少 ， 小 能在 岩 心 近 井简 形 成 有 效 的 封 堵 ， 导致 钻井 液动 滤 失量 偏 大 ， 对 岩心 造 成 损 害 ， 现 有 各种 破胶剂 无法 完 全恢复 ； 钻井 后期 ， 由于在 钻井 液 中加 入 r 适 龟 的碳 酸钙 或 钻 屑 ， 导致 钻井 液 固相 含量 E 升 ， 提 高了钻 井液 的封堵 能力 ， 阻 止了钻 井液 中的高分 子量 聚合 物 进 入储 层 深 部 ， 因此 渗 透 率恢 复 值有很 大提 高 ， 部分 井浆 返 排 渗 透 率恢 复 值 可 以 达 到 1 ∞ 。 2 封堵剂对 弱凝胶 无 固相钻井液油层 保 护 效 果 的 影 响 在 无 固相 弱 凝 胶钻 井 液 中加 入 封堵 剂 ， 降低 了 钻 井液 高温 高 压动 滤 失量 ， 并使 钻 井 液 高 温 高压 砂 床滤失 量 FI m k 和 高 温 高 压砂 床失 水 E l ， 降 为零 。 实验 结 果 表 5 。测定 加 入 封 堵 剂 前 后 钻 井 液 的渗透 率恢 复值 ， 实验 结 果见表 6 。从 表 5和表 6 看 出 ， 加 入特 种封 堵 剂 的 弱凝 胶 钻 井 液 对 于低 渗 储 层 的返 排 渗透 率 恢 复值 达 到 9 5 以 上。对 于 中 渗 储 层 ， 无 固相弱 凝胶 钻 井 液 的 返排 渗 透 率 恢 复 值 为 3 9 ． 3 ， 破胶 后 才 达 7 3 ； 但 在 该 钻 井 液 中 加 入 特 种 封 堵 剂 ， 中 渗 砂 崭 的 返 排 渗 透 率 恢 复 值 高 达 9 5 】 十特 高渗 储层 ， 加 入特 种封堵 剂 的弱凝 胶钻 井液的返 排渗透 率恢 复值 在破胶 后可达 到 9 5 。 由此 町 ， 在尢 围相 弱凝 胶 钻 井 液 中加 入 合 适 加 量 的种特 封堵 剂 对 于 筛 管 完 成井 ， 为 r防止 堵 筛 管 ， 其 颗粒 直径 小 于 1 3筛 管孔径 后 ， 可显 著提 高钻 井 液 的油层 保护 效果 。 表 5 加特效封堵 剂后弱凝胶无固相钻井液性能 o 2 l 2 7 ． 5 l 3 ． o ／ 1 8 ． o 2 ． 8 6 2 9 l 3． o 3 ．5 ／7 ． 5 3． 6 6 ． 6 1 ． 6 o o 2 2 8 2 2 ． o 5 ． 5 ／ l 2 ． o 4 ． 4 5 ． 6 1 ． 8 o o 注 老 化 温 度 为1 l O C； Ff 、Fi H 1 Ⅲ 、 FI 和 FL 均 在 1 ] o c下测 定 ； 钻 井 液 密 度 为 1 ． 2 5 g ／ C I 。 表 6 弱凝胶 无固相钻井液调整前后渗透率恢 复值 封 堵Fl I ’ l挂 K K 1 K I ， K一 K d K r ／ K 剂 mI MPa 1 0 。 “ m 】 0 。 m l 0 。 f』 m 未 加7 8 ． 1 0 ． 3 8 2 2 ． 8 5 8 ． 9 8 3 9 ． 3 0 l 6 ． 7 3 7 3 ． 2 0 注 实 验 条 件 为 温 度 为 9 0 C ， 流 量 为 l mL／ rai n ， 剪 切 速率 为 3 0 0 r ／ rai n ； 注 *K 为截 去 1 ． 5 C H 1 后测 得 的渗透 率 ， 其它 K 为使用 1 配方破胶剂后测得 的渗透牢。 3 结 论 1 ．弱 凝胶 无 固相 钻 井 液 对 中 、 高 、 特 高 渗 储 层 的返排 渗 透率 较低 ， 采 用 现 有 一 些 破 胶 剂 亦 无法 有 效消 除对储 层 的损 害 。但通 过任 该钻 井液 中加 入一 定 的特种 封堵 剂 ， 有 效 降 低 该 钻 井液 的 高温 高 压 动 滤 失量 与高 温高 压 砂 床 失 水 ， 提 高钻 井 液 的封 堵 性 能 ， 可 减少钻 井 液对 油层 的损 害 。 2 ．对 于低渗 、 中渗 储 层 ， 封 堵 效 果 良好 的弱 凝 胶无 同相钻井 液 ， 返排 渗 透率恢 复 值很 高 ， 油 保效 果 良好 ， 无需破 胶 。对 于高 渗储 层 ， 封 堵效 果 良好 的弱 凝 胶无 固相 钻井 液 ， 由于 封堵 剂颗 粒进 入较 深 ， 返 排 有一定 难 度 ， 必 须经 射孔 或破 胶 以后 ， 渗透 率恢 复值 才能 达到 9 5 以上 。 致 谢 该 研 究 工 作 得 到 冀 东 油 田 分 公 司 钻 采 院 领 导 的 支持 与帮 助 ， 在 此 表 示感 谢 。 收 稿 日期 2 0 0 8 1 2 2 6； H F一0 9 0 2 N1 1 ； 编 辑 王 小 娜 O 9 0 一 4 6 9 9 * 3 8 7 O ． ． 8 O 2 3 8 9 9 3 8 5 l 1 5 5 6 3 9 9 7 5 2 6 2 O 4 8 2 8 00． 4 r l l 0 l 9 3 9 4 O 7 7 7 6 9 1 9 1 l 3 2 4 7 4 6 3 l】2 O 0 0 O O 9 5 O 乱 入 口 n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m