高密度抗高温钻井液技术应用实例

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1、高密度抗高温钻井液技术应用实例摘要深部地层井底温度高，开发高密度抗高温钻井液技术难点主要表现在高温条件下钻井液粘度不易控制、滤失量增大、固相容量低及在高密度下粘度太高且没有有效的控制办法。而勘探开发地层压力异常的储层也需要高密度钻井液技术或高密度抗高温钻井液技术，本文主要针对应用高密度抗高温钻井液成功的现场钻井液工艺作了简要介绍。关键词：高密度抗高温钻井液1.高密度抗高温钻井液的技术特点1.1钻井液密度的划分钻井液的密度是指每单位体积钻井液的质量。根据密度的大小，可分为低密度、中密度、高密度和超高密度

2、钻井液。一般划分范围见表1：表1.钻井液密度的划分低密度，g/cm3中密度，g/cm3高密度，g/cm3超高密度，g/cm3<1.01.0-1.51.5-2.0>2.01.2高密度钻井液应具备的功能高密度钻井液一般在深井和地层压力大的地层中使用。在使用过程中，面临着温度高、地层压力大、流动阻力大等问题，因此，对于高密度钻井液要求具有下列功能：①具有高温稳定性。在高温条件下，钻井液中的组分或添加剂不因温度影响而发生降解、发酵、增稠、变质、失效等变化，因此选择的钻井液类型和添加剂，必须具有抗高温能力，使钻

3、井液在高温条件下具有较好的稳定性。②具有较强的抑制能力。抑制能力强，能较好地防止粘土、泥页岩的水化膨胀和分散、稳定井壁，防止井壁垮塌，确保井眼规则、畅通。③具有较好的润滑防卡能力，减小钻具在井眼内的摩擦阻力，减少井下事故和复杂情况的发生，保证钻进、起下钻、取心、测井、裸眼测试、下套管等作业的顺利进行。④具有良好的携砂、悬浮能力，确保携净钻屑、井眼清洁。⑤具有良好的流变性，减少钻井液的流动阻力，充分发挥钻头水马力作用。⑥与产层的配伍性好，减少对产层的伤害，有利于发现和保护油气层。⑦对生物无毒性，符合环保

4、的要求。2.高密度抗高温钻井液技术的应用2.1高密度钻井液技术在岩膏油气田中的应用在岩膏底层地区，由于岩盐易溶于水，膏盐岩层、膏泥岩层易蠕变缩径、垮塌等特点，易造成卡钻等井下情况，使用高密度钻井液，有可能造成井漏，因而钻井液的性能非常关键。1）塔里木克拉2号油田位于塔里木盆地南天山造山带南侧库车坳陷北部克拉苏构造上，第三系存在300-800m厚度不等的复合盐层，下第三系和白垩系地层有多套气层，储层压力系数高、温度高。下第三系底部的砂岩和白垩系岩地层兼具孔隙和裂缝双重性质，孔隙压力相对较小，具有安全密度

5、窗口小、易喷易漏的特点；白云岩气层裂缝发育，孔隙压力高，安全密度窗口小。以前在这一区块施工时存在着盐膏层易蠕变、井壁不稳定、易喷易漏、意造成卡钻等问题。针对上述问题，研制开发了针对性、实用性较强的多元醇饱和盐水稀硅酸盐聚磺钻井液技术，其配方为：3%膨润土+14%SMP—2+6%FT—1+3%硅酸钠+1.5%聚醚多元醇+4%SPC+盐。在克拉203井和克拉204井，该钻井液性能稳定，保护地层能力强。在Ca2+含量分别达到1200mg/L时的性能无波动。钻井液在井底静止50-68h，性能稳定，并且在钻井液

6、维护过程中不需要采取排放钻井液来调整性能。使用该钻井液技术，实现了安全快速钻井。克拉203井和克拉204井的钻井周期分别为149.65d好143.81d，而未使用该钻井液的克拉2井和克拉201井的钻井周期分别为417.14d好234.96d。2）却勒构造位于新疆塔里木盆地，该区块地层存在大段的易水化膨胀和分散的泥岩、软泥岩、泥质膏岩，沉积厚度大于400m（却勒4井泥岩厚度达700m）。泥岩粘土含量高，吸水性、可塑性强，易缩径，干钻液用清水浸泡1min完全分散成粉末，湿钻屑具有很强的粘韧性，干后特硬。泥

7、质膏岩地层膏岩含量达到40%。这种地层极易造成钻井液污染，使钻井液的粘度和切力升高，流动变差，摩阻增大。却勒1和却勒4井钻井液被岩层污染后分别出现了高黏度和高切力。高粘度和高切力以及摩阻高的问题，造成了压差卡钻、起下钻遇阻遇卡严重等复杂事故。针对这些问题，研制开发了高密度钻井液体系，钻井液配方为：1.7%-2.0%膨润土+0.2%-0.3%FL30+3%-5%SMP—2+1.5%-2.5%+SPC+1%-3.0%SYP—1+10%-12%KCl+1%-2.0%润滑剂+0.3%K2SiO3+加重剂（高密

8、度铁矿粉：活化重晶石=2:1）现场实践表明，采用该钻井液技术，能有效地抑制泥岩与软泥岩的水化膨胀、分散；返出岩屑呈颗粒状，表面不易被水侵入，岩屑里面发干，整体硬度高；钻井液固相含量、粘度和切力稳定，维护处理量小。3）新疆麦盖堤地区主要油气藏为石炭系顶部小海子组和巴楚组顶部超高压油气层，地质条件十分复杂，存在多套地层压力系统。在4300m以上井段存在高压盐水层、含膏泥岩层、石膏层。4700m以下井段为石炭系巴楚组顶部，油气层压力梯度以当量钻井液密度计最高达