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1、新型无固相弱凝胶钻井液体系研究与应用?246?石油天然气(江汉石油学院)2009年6月第31卷第3期JournalofOilandGasTechnology(J.JPI)Jun.2009Vo1.31No.3新型无固相弱凝胶钻井液体系研究与应用马超,赵林(湖北省油气钻采工程重点实验室,长江大学石油工程学院,湖北荆州434023)李再均,何斌(塔里木油田监督管理中心,新疆库尔勒841ooo)[摘要]针对无固相保护油气储层钻井液(PRD)体系在塔里木油田牙哈区块应用过程中出现的问题,自主研制出一种新型无固相弱凝胶钻井液体系来替代PRD体系.室内性能评价表明:该
2、钻井液体系在流变性,降滤失,抗温抗盐,悬砂等性能方面明显优于PRD钻井液体系.现场应用结果也证明该体系是一种性能优良的新型无固相弱凝胶钻井液体系,具有很强的应用推广价值.[关键词]弱凝胶;静失水;抗温;抗盐;储层保护;塔里木油田;牙哈区块[中图分类号]TE254.3[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2009)03—0246—05在水平井钻井中,传统的水基,油基钻井液都会对储层造成很大伤害,而且无法解决大斜度段和水平段的静态悬砂和动态携砂问题¨.无固相PRD体系能较好地解决这一问题,曾在中国海洋石油公司深圳公司,塔里木油田得到广泛应用,但在使
3、用过程中出现流变性能,抗温抗盐性能不理想等情况.结合塔里木油田牙哈区块应用比较成熟的PRD钻井液体系,开发研制了一种可替换PRD体系且性能优良的弱凝胶钻井液体系.1弱凝胶配方研制弱凝胶由JHG-2,CGD-JG,CDX一3,FYU一6天然大分子,生物聚合物等可生物降解的物质经活化,复合等工艺制备得到,为白色或灰白色可流动粉末.经过大量室内筛选实验,确定两组配方:①2OJHG-2+6O~/4CGD-JG+15CDX一3+5FYU一6;②10JHG-2+60CGD-JG+20CDX一3+1OFYU一6.量取400ml淡水(蒸馏水+O.1NaOH+O.2%Na
4、.CO.)或盐水(4~/4NaC1)加入到高搅杯中,加入相同质量的样品(PRD常规凝胶或配方①或配方②),以lO000r/min的速度高搅20min后,于室温密闭静置24h,再以10000r/min的速度高搅5min,如果测试高温(100℃)时,需在滚子炉中老化16h后,取出冷却至室温,再高搅5min后,按《钻井液测试程序》(SY/T5621—93)]进行室内评价.结果见表l和表2.表1常温,高温淡水弱凝胶性能参数注;AV为表观粘度;Py为塑性粘度;y尸为动切力;1o,G1o为初切力,终切力.[收稿日期]2009一O1—06[作者简介]马超(1979一)
5、,男,2003年大学毕业,硕士.助教,现主要从事油田化学方面的教学和科研工作.第31卷第3期马超等:新型无固相弱凝胶钻井液体系研究与应用?247?表2常温,高温盐水弱凝胶性能参数该弱凝胶利用聚合物之间的协同效应,具有不加交联剂,成胶温度,时间低,低浓度高粘度的特性.这一独特的流变性能可以有效地悬浮和携带钻屑,阻止大斜度段和水平段岩屑床的形成,能够防止钻井液对井壁的冲刷,有效地控制钻井液对储层的侵入深度,最大限度地减少对储层的损害.由表l和表2分析可知,优化的两组配方的表观粘度在常温淡水,高温淡水,常温盐水,高温盐水条件下,均大于PRD常规凝胶,特别是高温
6、盐水条件下表观粘度增幅更大.由此可见该弱凝胶增粘效果相当好.另外,从初切/终切值可以看出,该体系比PRD常规凝胶有更好的触变性.2无固相弱凝胶钻井液体系性能评价在原有塔里木油田牙哈区块应用广泛的常规PRD钻井液体系的基础上,用研制的弱凝胶替换原来配方中的PRD常规凝胶,并测定它们的流变性,滤失性,低剪切速率下的粘度.在此基础上确定最终优化配方,并对其综合性能进行评价.2.I基本配方配方体系1400ml自来水+0.12NaOH+0.2CX-216+1.2JMP-I+2.0PEG+1.0DRH+0.8CSW+5yx一1+26石灰石粉.配方体系2400ml自来
7、水+0.12NaOH+0.2CX-216+1.2JMP一1+2.0PEG+1.0DRH+0.8CSW+2PRD常规凝胶+5yx一1+26oA石灰石粉.配方体系3400ml自来水+0.12NaOH+0.2CX一216+1.2JMP-I+2.0PEG+1.0DRH+0.8CSW+2自制弱凝胶+5yx-I+26石灰石粉.2.2性能评价试验2.2.1流变性试验采用ZNN—D六速旋转粘度计,在120℃滚动16h前后常温下进行流变性测试.分别测定各自的旋转粘度值:600,300,200,100,j2『6,3,计算出上述3种钻井液体系的流变性参数:AV,PV,yP,y
8、P/PV.为了有效地提高水平井中悬浮钻屑能力及防止钻屑床的形成,表观粘度一般应大
