松遼盆地深層水平井鉆井液技術研究

1、<p>　　松遼盆地深層水平井鉆井液技術研究</p><p>　　摘 要：本文通過對高溫穩(wěn)定劑的作用原理進行分析，首先選擇出合適的高溫穩(wěn)定劑，接著對深層水平井鉆井液的配方進行優(yōu)選，從而確定鉆井液的配方，并根據根據所指定的配方指定相應的施工現場要求，形成集施工、管理、技術于一體的綜合性深層水平井水基鉆井液技術。 </p><p>　　關鍵詞：水平井 流變性 抑制性 抗劣土侵 <

2、;/p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　松遼盆地為典型的復雜小塊油田，多采用深井、超深井作業(yè)[1]，造成水基鉆井液各成分長時間處于高溫高壓的工作條件下，易于與各種微粒子作用發(fā)生高溫去水化作用、大分子處理劑高溫氧化降解作用、有機處理劑高溫交聯作用等，致使鉆井液的各項性能指標下降，進而使得鉆井機械鉆速慢、鉆井周期長成本高，因此研究深層水平井鉆井液在高溫

3、高壓條件下的慮失性能、流變性能和鉆井液的抗高溫性能具有重要意義。 </p><p>　　一、高溫穩(wěn)定劑選擇 </p><p>　　分子的熱運動主要由溫度影響，溫度越高，分子的熱運動越劇烈，所以在高溫的環(huán)境下，由于水分子劇烈運動導致粘土粒子之間的排斥力減弱，從而出現聚結趨勢，導致鉆井液的黏度增加，呈現高溫減稠特性。并且，隨著粘土含量的增加，將會導致各分子之間相互聚結形成網架結構，從而使得黏切

4、大幅度提高，嚴重時可能發(fā)生膠凝、固化等現象。為了防止上述問題的發(fā)生，通過對鉆井液體系的水基進行研究，對比不同種類的高溫穩(wěn)定劑，選擇出了STBHU高溫穩(wěn)定劑，其作用機理為：1）在球狀分子之間形成柔性連接，提高其搬運能力；2）半剛性微粒粘度特性。通過這兩個特性的綜合控制，實現鉆井液在高溫條件下的粘度、濾失、潤滑等性能的綜合控制。 </p><p>　　二、深層水平井鉆井液配方的優(yōu)選 </p><p

5、>　　1.鉆井液配方選擇 </p><p>　　針對松遼盆地地層結構特點和構造井深，在充分考慮鉆井液抗高溫穩(wěn)定性、抗鹽抗鈣污染能力、抑制性能、抗巖屑污染能力等性能要求，優(yōu)選出了松遼盆地井水平井水基鉆井液配方：海水+9～10%膨潤土+0.6-0.9%純堿+0.3-0.6%天然高分子包被劑IND-30+0.2-0.3%流型調節(jié)劑HF-1+0.3%NaOH+0.01%-0.02%聚丙烯酰胺鉀鹽KPAM+4%-6%

6、高溫抗鹽降慮失劑+4%-5%防卡降濾失劑+0.5%-1%降粘劑+8%-10%的仿油基材料+2%-4%抑制劑+重晶石+4%-4.5%膨脹土，通過對鉆井液配方的優(yōu)選，確保其在高溫工作條件下的穩(wěn)定性、抑制性能、抗鹽、抗鈣污染能力。 </p><p>　　2.鉆井液體系性能及其評價 </p><p>　　鉆井液性能包括抗溫性能、抑制性能、抗污染性能及對氣層儲層保護性能[2]，選定鉆井液后，需要對其

7、進行性能校核，確定其是否符合性能要求，對于其抗高溫穩(wěn)定性，可以通過比較不同密度的深層水平井鉆井液，用高速攪拌制造高溫環(huán)境，經過16個小時的攪拌老化，對比其濾失性能和流變性能，結果見表1。 </p><p>　　根據表1可知，對于不同密度的鉆井液經過高溫攪拌后滾動16h，對比熱滾前后數據，發(fā)現其均有良好的率變性能，能夠滿足松遼盆地地區(qū)深井段安全快速的鉆井要求。 </p><p>　　選取經過

8、烘干的松遼盆地地區(qū)的泥巖巖屑50g（1.651--3.347mm），分別加入500ml深層水平井鉆井液和500ml清水之中，在80攝氏度條件下滾動16小時后，將所得的殘渣倒入0.3mmk振動篩中，并用水沖洗1min，然后對其進行烘干稱重，并進行巖屑回收率的標定。標定結果如表2所示。 </p><p>　　由表2可知，該井選用的深層水平井鉆井液的巖屑回收率效果較好，倒到97.53%，這充分表明了該深層水平井鉆井液的

9、抑制性能很好，進而表明所選取的鉆井液合理有效。 </p><p>　　選取0.36mm-0.844mm的松遼盆地地區(qū)泥巖巖屑加入深層水平井鉆井液中，經170攝氏度滾動16小時后，以用來評價器抗巖屑污染能力，所得結果如表3所示。 </p><p>　　經過對比可知，當巖屑加量小于或者等于4%時，松遼盆地井所選用的深層水平井鉆井液中的固相容量為4%。 </p><p>

10、　　3.深層水平井鉆井液技術要求 </p><p>　　深層水平井鉆井液技術對于施工過程至關重要，因此，必須規(guī)范其施工過程，從而實現鉆井液施工過程中的防卡、防噴、防漏、防塌等危險現象。其施工過程必須對鉆井液按以下方法進行維護：1）對處理劑進行適時監(jiān)控，維持期正常消耗；2）鉆進過程中，使用好固控設備，清除劣質土相，降低含砂量；3）起鉆前必須充分循環(huán)鉆井液，一般不少于兩周，保證井眼清潔，循環(huán)期間可適當提高泵的排量；4

11、）鉆進期間必須保持鉆井液性能穩(wěn)定，不斷添加抗高溫降失水劑以便于提高鉆井液的熱穩(wěn)定性；5）及時改善濾餅質量從而降低高溫高壓濾失量，以便于減少濾液對地層的侵入量；6）通過多級防塌機理協(xié)同作用對地層孔隙及微裂縫進行封堵，以便于抑制粘土水化作用，達到提高井壁的穩(wěn)定性的目的。 </p><p><b>　　三、總結 </b></p><p>　　松遼盆地井及的順利完井，充分證明