可循环泡沫钻井完井液研究及在保护油气层中的应用

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1、可循环泡沫钻井完井液研究及在保护油气层中的应用蔺志鹏买炎广（长庆石油勘探局工程技术研究院）摘要为了解决钻井过程中的井漏和减少对低压低渗油气藏的伤害，研究了适合于长庆油气田地层特点的可循环泡沫钻井完井液体系。通过室内评价和现场试验表明，所研究的这种可循环泡沫钻井完井液体系稳定,密度低（0.7〜0.96g/cm3）；防漏堵漏效果明显，并具有微孔暂堵作用，对产层保护效果好，特别是对气层基本上无伤害，还有降低气层岩心残水饱和度的作用，试验井天然气产量得到显著提高；现场施工中井下作业安全，对钻井、完井作业以及气测录井、电测等不仅无不利影响，而且还提高了电测资料的精度

2、，可更加准确地评价油气藏。关键词钻井（完井）液可循环泡沫密度井漏储层保护现场试验效果长庆油气藏是一个低压低渗储层，如何提高油气井产量是油气田发现以来摆在长庆人面前的一大技术难题。多年来围绕这个难题从开发方案、钻井工艺、增产措施、产层保护、开采工艺等方面进行了大量的研究和探索，钻井完井液保护油气层技术就是这些研究和探索的实践之一。可循环泡沫钻井完井液是一种介于泡沫与充气钻井液之间的一种新型钻井液体系。其体系特点是稳定，可循环，性能特点是密度低«1.0g/cm3）,失水低。具有防漏、保护油气层、提高钻速、井下安全等应用效果。因此，我们开展了保护低压低渗油气层的

3、可循环泡沫钻井完井液技术研究，研制岀形成这种钻井完井液体系的3种化学处理剂，研究出适合于长庆油气田地层特点的可循环泡沫钻井完井液体系。并进行了油气井钻井保护产层的现场试验，取得良好的应用效果。1室内研究1.1可循环泡沫钻井完井液体系及基本配方组成可循环泡沫钻井完井液体系的基木组成是：水、膨润土、SW—1、SW—2、HW-1,再配合其他常用钻井液处理剂。体系特点：可循环，稳定性好。基本配方性能见表1。表1室内基本配方的性能参数性能参数范围密度P(g/cm3)0.7〜0.96滤失量APIFL(ml)<10pH值8〜9表观粘度AV(mPa・s)30〜60朔性粘度

4、PV(mPa-s)20〜35动切力YP(Pa)8〜20粘度计①3读数5〜15稳定性>48h抗岩屑污染>20%性能特点：密度低、失水低。该钻井完井液体系具有很好的应付复杂和抗污染性能。如抗温80〜100。C、抗盐4%、抗钙300〜400曲/g、抗油达10%、抗粘土侵5%和抗钻屑侵40%、岩屑分散防塌试验回收率大于80%等。1.2可循环泡沫钻井完井液的压缩性质研究结果(秦积舜等，2001)表明压力超过5MPa时，可循环泡沫钻井液体系基本上无可压缩性。在不同温度下钻井液密度与压力的关系如图lo可循环泡沫钻井完井液中空气的压缩性如表2。•r50T初Mi扁flb—r

5、eori—r90T不含代鮎井0.62t4g/c«30・6O19m»10,G20阳cm!l・035g/E510152025303640pWn)温度压力(MPa)0（地面）1.332.665以上30°C100%20.5%14.5%12.5%60°C100%29.6%24.0%22.0%90°C100%37.0%32.2%29.5%表2可循环泡沫在不同温度、压力下的压缩性由图1、表2可以看出，使用可循环泡沫钻井液可以较大幅度降低钻井液密度（相对不含气钻井液）。如果地面不含气密度为1.05g/cm3,混气15%,密度可降到0.89g/cm3,以天然气（井深300

6、0〜3500m）井循环温度60°C计算，井内最高密度为1.015g/cm3；温度以90°C计算,密度为1.00g/cm3o另外，根据有关文献（隋跃华等，1999）介绍，可循环泡沫钻井液的循环当量密度低于静态密度，更有利于降低钻井液的液柱压力。1.3可循环泡沫钻井完井液对油、气层岩心伤害试验室内岩心评价试验表明，可循环泡沫钻井完井液对西峰油出长8油层岩心具有较好的暂堵效果，封堵率可达到80%以上，阻止钻井液组分进入地层。对苏里格气HI盒8气层岩心基本上无伤害，还有降低岩心残水饱和度的作用（用可循环泡沫钻井完井液基浆伤害时，岩心渗透率降低2.08%〜4.91%

7、,残水饱和度由58.08%降低为28.12%；用可循环泡沫钻井完井液伤害吋，岩心渗透率降低为-2.23%〜-1.20%,残水饱和度由58.54%降低为21.1%）。2现场试验及效果可循环泡沫钻井完井液在试验5口井，其中油井4口，天然气井1口。2.1油井现场试验2.1.1现场施工工艺以西162井为例：根据施工方案及现场小型试验结果，与现场技术人员共同制定了该口井使用可循环泡沫钻井液详细的具体施工方案。并向全队职工进行了技术交底。4月5日10时钻至井深2050m（油层顶界井深2084m）,开始转化钻井液，一直使用至完井（完钻井深2154m）o具体转化过程如下：

8、⑴改大循环到小循环，钻井液总量按160n?计。转化前钻井液性能为：