仿油基钻井液技术研究及应用.pdf

2 0 1 1 年 8月 仿油基钻井液技术研究及应用 仿油基钻 井液技术研究及应用 王 睿， 李 巍， 王 娟 川庆钻探工程有限责任公司钻采工艺技术研究院， 广汉 6 1 8 3 0 0 [ 摘要] 通过室内实验评价， 优选出的仿油基钻井液具有较好的流变性能、 抗膏盐污染能 力、 抑制性能、 润滑性能和油气层保护性能等。该钻井液在剑f - i 1井、 广安 0 0 2一X 7 1井、 广探 1 井、 南堡 1 2 8 井 、 元坝 l 2井和塔 中4 7一H1 等 6 1 2 1 井上进行了成功现场应用； 同时， 该钻井液还具 有转化、 维护简便等特点。 [ 关键词] 仿油基钻井液水平井现场应用 目前川渝地 区钻大斜度井 、 水平井所使用的 钻井液体系有钾 一石灰钻井液 、 MP R T钻井液、 乳 化聚磺钻井液 、 油基钻井液等 ， 这些钻井液都能够 满足须家河及其 以上地层 的大斜度井、 水平井钻 井工程的需要。但是大斜度井 、 水平井 、 分支井由 于其与钻井液接触面积大、 储层 的浸泡时间长、 斜 井和水平段的压差高 、 后期改造困难等问题 ， 使大 斜度井 、 水平井 、 分支井 的油气层保护比直井要严 峻得多 ， 储层一旦受到伤害就很难复原。另外 ， 油 基钻井液在防塌、 降摩阻和保护储层方 面虽然具 有较好的效果， 但其成本偏高， 对环境污染较大。 仿油基钻井液不仅在提高钻井液抑制性 、 降低环 空压耗 、 减少起下钻摩擦 阻力 等方面具有与油基 钻井液相当的优势 ， 并且其成本相对较低 ， 同时有 利于环保 。因此 ， 开展仿 油基钻井液技术研 究 ， 可为 目前复杂地质条件下的钻井 、 特殊工艺井 钻井、 欠平衡钻井提供一种效益更好 的钻井液技 术手段。 1 仿油基钻井液性能评价 1 ． 1 基本配方 通过对处理剂的优选及其添加量 的调整 ， 优 选出的仿油基钻井液配方如下 1 4 ％土浆 0 ． 1 ％聚合物增黏剂 0 ． 3 ％聚 合物包被剂 1 ％聚合物降滤失剂 4 ％抗高温聚 合物降滤失剂 3 ％聚合醇 2 ％防塌降滤失剂 7 ％M E G 干剂重晶石 抗温 1 2 0 c c 。 2 5 ％土浆 0 ． 4 ％N a O H 0 ． 1 ％聚合物包 被剂 0 ． 5 ％聚合物降滤失剂 4 ％抗温抗盐降滤 失剂 A 4 ％抗温抗盐降滤失剂 B6 ％抗高温降 滤失剂 7 ％M E G 3 ％聚合醇 3 ％防塌降滤失 剂 3 ％防卡润滑剂 0 ． 5 ％ C a O 0 ． 2 ％表面活 性剂 重晶石 抗温 1 7 0℃ 。 1 ． 2 流变性能 将 1 仿油基钻井液、 2 仿油基钻井 液分别在 1 2 0 o C、 1 7 0 o C 热滚 1 6 h后 ， 在室温下测定其流变 性 ， 结果见表 1 。 表 1 仿油基钻井液老化后流变性能 f Z H P r P 测定温度分别为 1 2 0℃和 1 7 0℃ 。 由表 l可看 出， 密度分别 为 1 ． 4 0 g ／ c m 和 1 ． 7 0 g ／ c m 的仿 油基 钻井液 都有 较好 的流 变性 能、 较低的中压滤失量和高温高压滤失量， 表明它 们具有较好的抗温能力 ， 能够满足深井钻井抗温 的需要。 1 ． 3 抗膏盐污染能力 因为在钻井过程 中有可能要钻遇盐层 和石膏 地层， 因此要求仿油基钻井液具有良好的抗膏盐 能力。选取密度为 1 ． 4 0 g ／ c m 。的 l 配方和密度 为 1 ． 8 0 g ／ c m 的2 配方经过高温滚动后评价钻 井液的抗盐 、 抗膏污染能力 ， 实验结果从表 2可看 出， 不同密度的仿油基钻井液具有 良好 的抗盐、 抗 钙和复合盐的能力， 能够满足工程上的要求。 收稿 13 期 2 0 1 1 0 61 3 。 作者简介 王睿， 工程师， 现从事钻井液及堵漏技术研究工作。 2一 AD 精 VAN 细 C E S 石 I N FI 油 NE P 化 E T R 工 OC H 进 EMI C 展 AI 第 1 2 卷第 8 期 ● ’ 一 ’ 。 ， ， ● 1 儿I 玎 n 船 测定温度分别为1 2 0℃和 1 7 0℃； 2 盐水配方 5 0 o m L 水 2 2 ． 5 g N a C 1 6 ． 5 s M g C I 2 2 ． 5 g C a C I 2 。 1 ． 4抑制性能 _ 棚 避 O 时间／ m i 1 1 图 1 仿油基钻井液线性膨胀量 实验结果表明， 清水、 1 仿油基钻井液、 2 仿油 基钻井液岩屑 回收率分别 为2 7 ． 4 8 ％， 9 4 ． 6 3 ％和 9 3 ． 3 ％ 。 仿油基钻井液 的膨胀量 实验结果见 图1 所示， 仿油基钻井液的岩屑回收率高于9 o ％， 并 且其滤液的线性膨胀量也较低， 表明仿油基钻井 液具有较好的抑制能力 。 1 ． 5 润滑性能 采用手柄式摩擦系数测定仪测得 1 ． 仿油基 钻井液 、 2 仿油基钻井液和油基钻井液 ， 经 1 7 0℃ 滚动 1 6 h 后的摩擦系数分别为0 ． 0 4 2 2 ， 0 ． 0 5 0 7 和0 ． 0 3 3 8 。由此得知， 在相同条件下， 仿油基钻 井液和油基钻井液的摩擦系数相差不大， 其润滑 性能接近。实验结果说明仿油基钻井液的润滑性 能良好 。 1 ． 6 保护油气层性能 实验用仿油基钻井液 1 配方、 2 ‘ 配方在压差 3 ． 5 M P a 条件下对岩心污染 2 h ， 返排后测定渗透 率恢复值 ， 实验结果见表 3 。 表 3 仿油基钻井液保护储层性能实验结果 从表 3 可以看出， 密度为 1 ． 4 0 g ／ c m 。 的 1 仿 油基钻井液和密度为 1 ． 8 0 g ／ c m 。 的 2 仿油基钻 井液对岩心污染返排后渗透率恢复值达到了 8 o ％以上， 说明仿油基钻井液具有较好的储层保 护性能。 2 仿油基钻井液现场应用 研究的仿油基钻井液分别在剑门 1 井、 广安 O O 2一X 7 1 井 、 广探 1井 、 南 堡 1 2 8井、 元坝 1 2井 和塔中4 7一H 1 等井中进行了现场试验， 试验情 况与效果见表 4 。 表 4 仿油基钻井液的现场试验与效果 根据现场试验效果表明， 仿油基钻井液还具 有以下特点 1 该钻井液体系具有较强的抗温能力和良好 的流变性能， 有利于降低循环压耗， 防止 井漏发生； 2 0 1 1 年8月 仿油基钻井液技术研究及应用 3 2 该钻井液体系具有 良好 的抗膏盐污染能 力和抑制能力 ； 3 该钻井液体系具有较强 的封堵能力和较 好的润滑性能 ， 可 以预防压差卡钻； 4 该钻井液体系转化 、 维护处理简便。 3结论与建议 1 仿油基钻井液具有优 良的润滑性、 抑制 防塌性及 良好 的储层保护效果 ， 特别适合于强水 敏地层及大斜度井 、 水平井等特殊复杂工艺井的 钻进。 2 仿油基钻井液现场应用 的几 口井中均无 遇 阻、 卡现象 ； 油气层保护效果好 ， 广安0 0 2一X 7 1 井最后经测试获气 日产6 ． 1 1 x 1 0 m。 。 3 仿油基钻井液突破 了以往定 向井 、 水 平 井 以混油方式提高润滑性的常规方法 ， 具有广阔 的应用前景 。 参考文献 [ 1 ] 欧阳伟， 杨刚， 贺海， 等．M E G钻井液技术在剑门 1 井超长 小井眼段的应用 [ J ] ．钻井液与完井液， 2 0 0 9 ， 2 6 6 2l一2 3 ． [ 2 ] 刘汝山， 曾义全．水平井钻井液技术[ M ] ． 北京 中国石化 出版社 ， 2 0 0 5 3 7 3 3 8 0 ． Re s e a r c h a nd Ap pl i c a t i o n o f Ps e u d o Oi l Ba s e Dr i l l i n g Fl u i d Te c h n o l o g y Wa n g Ru i L i We i Wa n g J u a n C C DC D r i l l i n gP r o d u c t i o n T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e ， G u a n h a n 6 1 8 3 0 0 [ A b s t r a c t ] A p s e u d o o i l b a s e d ri l l i n g fl u i d t h a t i s g o o d i n r h e o l o g i c a l b e h a v i o r ， a n ti g y p s u m p o l l u t i o n p r o p e r t y，i n h i b i t i o n p r o p e y，l u b r i c i t y a nd r e s e r v o i r p r o t e c t i o n p e rfo r ma n c e，e t c ．wa s s e l e c t e d v i a t h e e v a l u a ti o n s o f l a b o r a t o r y t e s t s ．T h i s d r i l l i n g f l u i d h a s b e e n u s e d i n No ．1 o i l w e l l a t J i a n me n． 0 0 2一X7 1 o i l w e l l a t G u a n h n．No ．1 o i l w e l l a t Gu a n a n。 No ．1 2 8 o i l we l l a t Na n b a o 。No ．1 2 o i l w e l l a t Yu a n b a a n d 4 7一H1 o i l we l l a t T a z h o n g s u c c e s s f u ll y ．I t h a s b e e n f o u n d thr o u g h a p p l i c a t i o n tha t thi s d r i l l i n g fl u i d c a n b e c o n v e n e d a n d ma i n t ai n e d e a s i l y ． [ Ke y w o r d s ] p s e u d o o i l b a s e ；d ri l l i n g fl u i d ；h o r i z o n t a l w e l l ； fi e l d a p p l i c a t i o n 法 国开发 生产 生物 柴 油 新 的酶 催化 剂 法国国家科学研究中心波尔多大学理工学院的研究人员于 2 0 1 1年 2 0 1 1年 7月 5日宣布 ， 开发出 酶基单片双复合泡沫催化剂 ， 应用于连续生产生物柴油。 常规的生物柴油生产依赖于反酯化反应 ， 在酸性或者最好是碱性介质中进行催化 ， 介质中可使用植 物油 9 0 ％ 和醇类 1 0 ％ 。这种反应可将混合物转化成甲酯 生物柴油的主要成分 和甘油。皂化副 反应 甲酯转化成相应的酸盐 会降低甲酯的产率。为了提高产率， 就必须开发替代的催化剂。 对于这种类型的反应 ， 某些酶催化剂 ， 如属于脂肪酶 甘油三酯水解酶 家族 的， 特别有效和有选择 性。然而， 它们的高成本和低的结构稳定性限制了其工业用途， 除非它们在多孔基质中能限制不可逆， 使之有 良好的可承受性和增强传质性。该研究 团队已实现了这一 目标。 报道表明， 在连续流动设施中， 进行的一罐式合成和使用单片双复合泡沫， 具有酶的共价键稳定的 优势 ， 同时在蛋 白质和基质之间具有低的空问位阻， 优化 的传质 ， 这是由于存在互联 的微孔网络和简易 性所致 。当通过酶催化应用于反酯化 生物柴 油生产 时， 通过双复合催化剂而显示 出最高的酶 活性 ， 这是连续催化前所未有 的。 Gr e e n Ca r c o ng r e s s， 2 01 1070 5