徐闻区块复合有机盐钻井液技术.pdf

第 3 2卷 第 3期 2 0 1 5年5月 钴井 液与 完井 液 DRI LLI NG FLUI D ＆ COM PLETI ON FLUI D Vl0 1 ． 3 2 No． 3 M a y 2 01 5 d o i 1 0 ． 3 6 9 6 ． i s s n ． 1 0 0 1 5 6 2 0 ． 2 0 1 5 ． 0 3 ． 0 2 6 徐闻区块复合有机盐钻井液技术 吴再绪， 王亚宁， 郑和 ， 顾克江 中石化江苏石油工程有限公司钻井处，江苏扬州 吴再绪等 ． 徐闻区块复合有机盐钻井液技术 Ⅲ． 钻井液与完井液，2 0 1 5 ，3 2 3 9 3 9 5 ． 摘要 徐闻区块位于北部湾盆地，由涠西南凹陷、乌石凹陷、迈陈凹陷、福 山凹陷和雷东凹陷组成。该地 区下部 地层岩性以微裂隙发育的硬脆性泥页岩为主，坍塌压力系数较大，易发生井壁坍塌，导致钻井过程中井下复杂、事故 频繁发生。针对以上地层特点，在该 区块积极推广应用了复合有机盐钻井液体系。现场应用表明，该体系具有很强的 抑制性和防塌能力。推广应用的3口井与同区块的邻井相比，机械钻速提高了4 4 ％，平均钻井周期缩短 了近 2 6 d ，复 杂事 故时效大幅度 降低 ，平 均井径扩大 率减 小 了 5 0 ％。说 明徐 闻区块流 沙港组地层 的井壁失稳 问题得 到 了明显改善， 电测成功率也大幅提高 ，很好地满足 了该 区块钻 井施工的需要。 关键词 复合有机盐钻井液 ；井壁稳定 ； 硬脆性泥页岩 ； 钻井液性能 ； 徐闻区块 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 50 3 0 0 9 3 ． 0 3 徐 闻区块位于北部湾盆地 ，由涠西南 凹陷、乌石 凹陷 、迈陈凹陷、福山凹陷和雷东凹陷组成。完钻井 资料 的统计结果显示 ，徐闻探区地层复杂 ，岩性变化 多。上部为玄武岩，硬度大 ，容易打斜 ； 下部地层的 涠洲组地层，为砂泥岩互层，黏土含量高，容易水化 膨胀缩径 ； 最下部 的流沙港组地层 ，主要为湖相沉积 ， 岩性 以深灰色、 褐灰色泥岩、 页岩与灰 白色砂岩为主， 微裂隙发育， 脆性大，坍塌压力系数较大，易发生井 壁掉块和井壁坍塌，导致钻井过程中井下复杂、事故 频繁。为了保证该区块新钻井的顺利施工 ，开展了复 合有机盐钻井液技术的研究与推广应用。 1 钻井液技 术难 点 ①该区块地温梯度高， 井底温度达 1 5 0 ～1 8 0℃。 ②下第三系流沙港组有大段微裂隙发育的硬脆性泥页 岩 ，坍塌压力 系数较大 ； 另外裸眼段长，在同一裸眼 段 中存在多套复杂地层 ，井壁稳定、井控压井与防漏 堵漏矛盾突出。③在油气层保护方面缺少资料，目的 层存在不确定性 ，在实际钻进过程中要考虑如何调整 合理的钻井液密度，实现近平衡钻进，满足稳定井壁、 防止压漏地层、防止黏卡、防止井喷等，同时要防止 油气层污染，及时发现油气层是钻探的目的 [ 1 - 2 ] 。 2 复合有机盐钻井液的室内性能评价 复合 有机盐是低碳碱金属 钾 、钠 、铵 、季铵 有机酸盐 、有机酸铵 、有机酸季铵的复合物 ，其中含 有大量 的有机酸根 x C O O lq - 阴离子 ，该 阴离子 含有较多 的还原性基团，可除掉钻井液中大部分溶解 氧。由于有机盐基液中溶解氧大部分被除掉 ，钻井液 处理剂得到保护 ，缓解了降解 ，使性能稳定 。以它的 水溶液组成钻井液 的连续相 ，既可起到加重作用 ，且 其抑制性极强 ，高温保护能力极强。 2 ． 1 膨润土泥球浸泡实验 取 1 0 g烘干后 的膨润土 ，捏制成球状 ，在捏 制 过程 中要保持 同等的力度 ，然后将制好 的泥球浸泡在 不同浓度 的盐溶液 中，观察不同浸泡时间泥球的分散 情况 [3 】 ，见 图 1 。由图 1可以看出 ，当有机盐加量 为 1 0 ％ 时溶液 已经有很好的抑制性 。而实验配方 中 选用 2 0 ％ 的有机盐加量 ，以满足各种地层 的需要。 基金项 目 中石化石油工程公司科技项 目 “ 调整井提高二界面胶结质量技术应用研究” S G1 3 ． 4 0 T ； 江苏石油工程公司科 技项 目 “ 复合有机盐钻井液技术研究与应用” J S 1 3 0 1 9 o 第一作者简介 吴再绪，工程师，2 0 0 4年毕业于石油大学石油工程专业，现在主要从事钻井液技术研究与新技术推广工作。地址 江苏省扬州市江都区邵伯甘棠路 1 0 1 号中石化江苏石油工程有限公司钻井处 ；邮政编码 2 2 5 2 6 1 ；电话 1 3 0 1 3 7 4 3 9 1 1 ； E ． ma i l wu z a i x u ． j s y t s i n o p e ． t o m。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 2卷 第 3期 吴再绪等徐 闻区块复合有机盐钻井液技术 9 5 的剥落、坍塌。③施工中每钻进 1 0 0 ～1 5 0 m左右， 进行一次短程起下钻作业，确保井眼清洁 ； 钻井液性 能保持合适的黏度和切力，配合工程大排量洗井，确 保钻井液的携岩洗井能力，实现对井壁的良好冲刷作 用， 避免形成 “ 虚、 假” 泥饼。④强化固控设备的使用， 及时将振动筛的筛布更换成孔径为 0 ． 1 4 0 I l l lT I 甚至更 细的筛布，加大离心机的使用，清除有害固相。⑤流 三段地层砂岩比较发育，渗透性好，钻进时及时补充 2 ％O s ． 2 、 1 ％L X J ． 1 和 I ％B Z ． Y F T ， 加强对地层的封堵， 既有利于形成致密的泥饼 ， 又可实现对油气层的保护； 配合短程起下钻 ，减小井下摩阻。徐 闻 X6井三开钻 井液性能如表 3 所示。该井施工中共取心 7次 ，全井 施工安全 ，无任何复杂事故 ，电测一次成功 。 表 3 徐闻 X 6井三开井段钻井液性能 ／p | Fv| P v} YP|Gd| K| F L FL 1 m c m。 s mPa． s Pa Pa ／ Pa ， z Pa． S n mL mL p H 3 ． 2应用效 果 复合有机盐钻井液在徐闻区块推广应用了3口 井。 表 4为应用井与区块邻井技术指标 的统计对 比分析。 表 4 复合 有机盐钻 井液在用 井技术指标与邻井对 比 由表 4可知 ，应用井机 械钻速提高 4 4 ％，平均 钻井周期缩短 了 2 6 d ，复杂事故大幅度降低 ，与钻井 液有关的复杂事故为零，平均井径扩大率减小 5 0 ％， 说明井壁稳定问题得到明显改善，电测成功率大幅提 高。在徐闻 X 6井的钻探 中，在 2 9 2 0 ～3 0 0 8 m井段 首次钻遇了涠三段 5 ． 4 m含油迹砂岩 ，而以前 曾在该 区块钻过不同井深的 4口探井 ，但从来没有发现过油 气藏，从而也证明了复合有机盐钻井液体系具有 良 好 的油气层保护效果 。 目前徐闻 X6 井 日产原油量为 l l ～ 1 5 m 。 ／ d。 4结论 和认 识 1． 复合有机盐 钻井液抑 制性强 ，悬浮性 能好 ， 整体性能稳定 ，应用井在施工过程中井壁稳定 ，起下 钻通畅，满足徐闻区块乃至北部湾盆地钻井施工的要 求 ，也给该体系的推广应用提供了较好的范例。 2 ． 与邻井资料的对 比结果 表明，该体系应用井机 械钻速提高了4 4 ％，平均钻井周期缩短了近 2 6 d ，与 钻井液有关的复杂事故为零，平均井径扩大率缩小了 5 0 ％，电测成功率大幅提高，实现了安全、优快钻进。 3 ． 复合有机盐钻井液处理剂尽管成本较高，但可 通过 回收循环使用 ，减少废弃钻井液的排放和降低成 本，从综合考核来看经济效益还是比较显著的。 参 考 文 献 [ 1 ] 冯云春， 来梅花 ． 有机盐强抑制润滑钻井液研究及应用 [ J ] ． 石油天然气学报，2 0 1 4 ，3 6 7 l 1 2 ． 1 1 6 ． Fe n g Yu n c h u n， La i M e i h u a ． Re s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f s t r o n g i n h i b i t i o n l u b r i c a t i o n o f o r g a n i c s a l t d r i l l i n g fl u i d [ J ] ． J o u r n a l o f Oi l a n d G a s T e c h n o l o g y，2 0 1 4 ，3 6 7 11 2． 11 6． 【 2 】 董殿彬，周光正 ，宁军明，等 ． 新型处理剂在 H a l f a y a油 田高密度钻井液中的应用 [ J ] ． 石油钻采工艺， 2 0 1 4 ，3 7 2 5 5 ． 5 9 ． Do n g Di a n b i n，Zh o u Gu a n g z h e n g，Ni n g J u n mi n g， e t a 1 ． Ap p l i c a t i o n o f n e w t r e a t i n g - a g e n t i n h i g h d e n s i t y d r i l l i n g l f u i d o f h a l f a y a o i l i f e l d [ J ] ． Oi l Dr i l l i n g ＆ Pr o d u c t i o n T e c h n o l o g y，2 0 1 4，3 7 25 5 - 5 9 ． [ 3 ] 王兰，陈俊斌 ，刘宇凡 ． 有机盐钻井液在磨溪 1 1 井的应 用 [ J ] ． 钻采工艺 ，2 0 1 4 ，3 7 1 1 0 2 1 0 4 ． W a n g L a n， Ch e n J u n b i n， L i u Yu f a n ． Ap p l i c a t i o n o f o r g an i c s a l t d r i l l i n g fl u i d t e c h n o l o g y i n We l l Mo x i 1 1 [ J ] ．Dr i l l i n g＆ P r o d u c o n T e c h n o l o gy ，2 0 1 4 ，3 7 1 1 0 2 1 0 4 ． [ 4 ] 赵利， 尹照强，李竞，等 ． 无固相有机盐钻完井液在克拉美 丽气田的应用 [ J ] ． 石油天然气学报， 2 0 1 4 ，3 6 3 8 8 ． 9 1 ． Zh a o Li ，Yi n Z h a o q i a n g，Li J i n g，e t a 1 ． Ap p l i c a t i o n o f n o s o l i d p h a s e o r g a n i c s a l t d r i l l i n g a n d c o mp l e t i o n fl u i d i n Ke l a me i l i g a s f i e l d [ J ] ．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， 2 0 1 4 ，3 6 3 8 8 ． 9 1 ． [ 5 ] 郑力会，王志军，张民立 ． 盐膏层用高密度有机盐钻井液 的研究与应用 [ J ] ． 钻井液与完井液，2 0 0 4 ，2 1 4 3 7 ． 3 9 ． Z h e n g L i h u i ，Wa n g Z h i j u n，Z h a n g Mi n l i ． S t u d y a n d a p p l i c a t i o n o f h i g h d e n s i t y o r g a n i c s a l t d r i l l i n g flu i d f o r g y p s u m／ s a l t b e d [ J ] ． Dr i l l i n g F l u i d＆ C o m p l e t i o n F l u i d ． 2 0 0 4 ，2 1 4 3 7 3 9 ． 收稿 日期2 0 1 5 ． 1 ． 1 5 ；H GF 1 5 0 3 M8 ；编辑马倩芸 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m