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1、大纲注：黑体字为总结，白体为说明甲酸盐中的甲酸钠盐钻井液的部分资料一.甲酸盐钻井液的产生背景与优点传统的钻井液是含有粘土的水基钻井液体系或是以油为连续相的油基钻井液体系，其存在的主要问题是：般土细颗粒或加重剂颗粒会随滤液渗入地层，造成对油层的伤害，同时惰性加重颗粒的加入导致钻井液固相含量大幅度提高，削弱了各种处理剂在体系中的效用，增加了对体系性能调控的难度；油基钻井液体系在保护油气层、提高体系的抑制、防塌及热稳定性能方面优于水基钻井液，但随着世界各国对环保问题的重视，油基钻井液由于对环境的严重污染，其应用越来越受到限制。为达到保护环境和油气层的双重目的，目前研究
2、出以人造碳氢化合物为主体的合成基钻井液，但成本很高，用户还不易于接受。因此最好的办法是使用一种无毒的水基钻井液，这种钻井液不仅符合环保要求，且抗温性能好、流变特性好、有良好的抑制性和抗污染能力，特别是与油层有良好的配伍性，有良好的油气层保护效果。通过调研和室内研究，发现甲酸盐体系能满足以上所提到的所有技术和环保要求，此体系不仅能用于钻井液和完井液，而且可用于欠平衡钻井的压井液甲酸盐体系不同于常用的盐水体系，属有机盐类。常用的可溶盐在使用中存在各种问题：NaCl和KCl的溶解度不高，其清洁盐水的密度只能达到1.20g/cm3；CaCl2或CaBr2的溶解度稍大，可
3、达到1.60g/cm3，但由于Ca2＋的存在，大多数处理剂在其中不相溶，且对地层产生潜在的伤害，而且Cl－的存在会使体系产生腐蚀，在循环中产生气泡；ZnCl2和ZnBr2的溶解度高，盐水密度可达2.3g/cm3，但是，除了锌离子产生潜在的伤害外，还有严重的毒性。具有高溶解性的甲酸盐能克服以上各种盐类的不足：甲酸盐可以溶于淡水、海水或盐水，能有效抑制粘土水化膨胀，在密度相同的情况下，效果优于氯化钾；甲酸根无毒，与粘土不发生反应，与地层水配伍性良好，不与Na＋、Ca2＋、Mg2＋等阳离子生成沉淀；甲酸盐对钻具的腐蚀性小，K＋含量达10000ppm的甲酸钾钻井液，对管
4、材的腐蚀速3度仅为3.6密尔/年（而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液却达13密尔/年）。国外已应用甲酸盐体系成功地打成了多口大难度井，结果证明效果良好。甲酸盐钻井完井液是适应钻井新技术的发展,于20世纪80年代末90年代初由Shell公司开发研制的一种新型钻井完井液体系。甲酸盐钻井液和常规钻井液相比的显著特点是不用膨润土配浆，这是甲酸盐钻井液能够实现强抑制性的理论基础，也是优于常规水基钻井液的关键所在。从研究和试验结果看，甲酸盐无固相钻/完井液体系体系达到了深井防塌钻井液的功能，实现了有效保护油气层的目的。解决了其他无固相体系抗温差、对井壁稳定性要求高、密度受到限制
5、或加重困难等难题，密度<1.15g/cm3成本与普通无固相基本相当，密度<1.25g/cm3高于普通无固相30～50%，其成本完全可以接受。总结甲酸盐钻完井液具有如下优异性能：(1)甲酸盐溶液与地层水接触时不会形成任何沉淀物,对储层损害程度低；(2)可生物降解,不污染环境；(3)浓的甲酸盐溶液可使近井筒地带发生脱水和孔隙压力降低,增加地层强度和近井筒有效应力而稳定泥页岩；(4)pH值易于调节,不易引起金属腐蚀；(5)凝固点与结晶温度均较低；(6)循环压降小,易于配置,维护简单；(7)黏度低,摩阻压力损失小,可用于小井眼和易漏失地层钻进；(8)能提高聚合物的热稳定
6、性,如XC在淡水中的临界温度为123℃,在甲酸盐水溶液中的临界温度超过200℃；(9)容易处理、运输、回收和再利用。二．在实际中应用效果评价1.有利于发现和保护油气层甲酸盐钻井液采用可溶的甲酸盐加重,体系组钻井液与光井液·2003年第20卷第2期·29·成中无膨润土,惰性固体含量低,抑制防塌能力强,可用较低的钻井液密度解决井壁稳定问题,甲酸根的二价盐无沉淀,与油气层流体配伍性好,因此有利于发现油气层,对油气层保护效果好。试验井港508一6井在馆陶组和东一段发现良好油气显示,而其邻井港508一4井和港508一7井在此层位均未发现油气显示。该井完钻对东三段试油,使用
7、沪6mm喷嘴求产,日产油47.4t/d、天然气26194m3/d,邻井在东三段试油,甲6mm喷嘴产油50.gt/d,气9649m丫d。庄海IXI井在沙三段发现良好油气显示,完井后试油日产油20.st,邻井庄28井、庄71井、庄70井和庄26井在该段没有发现油气显示。庄海4xl井和庄海4x2井均获得高产工业油流,庄海4XZ井日产油82m3,庄海4XI井日产油184m,。2.抑制防塌能力强应用甲酸盐钻井液的14口试验井中,除王44区块外,其余10口井所用钻井液密度都低于邻井,井径扩大率也比邻井低,表明甲酸盐钻井液的抑制防塌能力比其它体系强。对于王44区块,由于存在玄
8、武岩,微裂缝发育,硬而脆
