低固相超高温水基钻井液研究及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第32卷第2期钴井液与完井液V_01．32No．22015正3月DRILLINGFLUID&COMPLET10NFLUIDMat．2015doi：10．3696~．issn．1001—5620．2015．02．001低固相超高温水基钻井液研究及应用黄维安，王在明，胡中志，邱正松，谢彬强，毛惠(1．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东青岛；2．冀东油田钻采研究院，河北唐山；3．长江大学石油工程学院，湖北荆州)黄维安等．低固相超高温水基钻井液研究及应用[J]．钻井液与完井液，20l5，32(2)：1—5．摘要冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、

2、裂缝发育，为满足保护储层和井下携岩的需要，基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选，优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明，I％SDKP溶液在165o(：老『匕16h后，表观黏度保持率仍可达20％，表明SDKP的耐温性能好；SD一101和SD一201复配可显著降低1．0％膨润土基浆的滤失量，油溶性封堵剂HQ一10可显著降低高温高压滤失量；该钻井液抗温达235℃，在200℃下的塑性黏度达到15mPa·S，满足携岩需要，抗污染能力强，能抗10％NaC1、2％CaC1，、10％劣质土污染，抑制性好，膨胀率降低率达

3、78％，页岩回收率从8．24％提高到84．45％，储层损害小。在探井南堡3—82井五开井眼的现场应用表明，该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定，API滤失量不变，携岩性好，顺利钻达井深6037m完钻，自喷求产，产液量为43．20m／d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。关键词超高温钻井液；低膨润土低固相钻井液；抗温增黏剂；防止地层损害中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：10015620(2015)02—0001．05冀东油田南堡构造深部潜山储层(主要为奥陶系高于200℃的低膨润土低固相水基钻井液体系的研究潜山)裂缝发育段分布较广，勘探潜力巨大，是近几

4、应用报道。针对以上难题，笔者基于主要抗温处理剂年冀东油田、辽河油田勘探开发部署的重点区域[】]。的研选，通过配伍性优化，研制出一套膨润土含量为该潜山储层具有埋藏深、温度高、裂缝发育等特点，2．0％、抗温达235℃的低固相低密度水基钻井液配方，储层岩性以碳酸盐岩为主，储集空间类型主要以构并成功在冀东油田南堡区块进行现场应用。造裂缝、风化裂缝和溶蚀缝为主[2-4]o其地温梯度为1主要处理剂的研选3．70～3．78oC／100m，地层压力系数为1．01～1．06，属于典型的高温低压油气藏[5-6]o深部潜山复杂油气1．1抗温增黏剂藏能否高效开发的关键在于油气层保护技术的有效为考察实验室开发的

5、聚合物增黏剂SDKP在相似性，其直接关系到复杂油气井的寿命和产量。为减轻应用条件下的抗温能力，测试了聚合物增黏剂在水溶储层伤害，拟在钻开储层过程采用无固相或低固相水液中的热稳定性，溶液未除氧，未加热稳定剂。结果基钻井液体系。无固相、低膨润土低固相钻井液是指见图1。由图1可知，在120、130、140老化16h钻井液总固相含量不大于4％，并尽量降低膨润土含后，2种聚合物水溶液的黏度均基本保持不变，但在量，不会对油气层造成较大的伤害[7-9]o但低膨润土更高温度(≥150)下老化后，黏度迅速降低，其低固相钻井液的高温稳定性不好，会产生严重的高温中SDKP经165oC老化16h后，仍具有较高

6、黏度保降黏现象[10]o目前尚未见膨润土含量低于3％、抗温持率，而HE300经165℃老化16h后已基本完全降解，基金项目：国家自然科学基金项目(51374233)；山东省自然科学基金项目(ZR2013EEM032)；中国博士后基金面上资助(2014M551986o第一作者简介：黄维安，1976年生，2007年获中国石油大学(华东)油气井工程专业博士学位，现为中国石油大学(华东)副教授，主要从事油气井化学工程领域研究。地址：山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号中国石油大学(华东)石油S-程学院；邮政编码266580；电话(0532)86981190；E-mail：masterhua

7、ng1997@163．tom。学兔兔www.xuetutu.com2钴井液与完井液2015年3月SDKP的耐温抗老化性能优于HE300(康菲飞利浦公且老化前后其流变性变化较小，表明SD一101、SD一201司抗温聚合物)。这是因为SDKP分子中的AMPS和抗温性好。这是因为SD．101通过改善体系的胶体稳VCL单元具有很强的刚性，聚合物具有优良的耐温定性和泥饼可压缩性降低滤失量，SD一201在体系中有抗水解能力，特别是VCL具有七元环侧链的特殊