毕业论文--超低渗透钻井液研究与应用

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1、超低渗透钻井液技术研究与应用孙金声　　屈沅治（中国石油钻井工程技术研究院，北京，100083）摘要评价了超低渗透钻井液的API滤失量、高温高压滤失量、砂床滤失量、岩芯承压能力、封堵裂缝和储层渗透率恢复值。实验结果表明，超低渗透钻井液可以防漏堵漏，实现近零滤失，具有很好的封堵能力，能大幅度提高岩芯承压能力。根据SEM图谱提出了超低渗透钻井液提高地层承压能力、防漏堵漏及保护油气层的作用机理。现场应用表明，超低渗透钻井液能提高漏失压力和破裂压力梯度，扩大安全密度窗口，防止地层水化膨胀及井壁坍塌，有效保护储层及提高产能。关键词：超低渗透钻井液　滤失量　承压能力　渗透率恢复值储层保护钻井

2、过程中，优选合适的钻井液体系能大大减少井下复杂情况的发生，如井漏、井壁失稳、压差卡钻、地层损害等。对钻井液体系而言，其需控制的最重要参数是它的漏失量，滤液漏失过多会给油气井带来巨大的损害甚至永久性的损害。针对目前钻井工程中存在的难题，国外学者率先开发了一种新型钻井液体系，即非侵入钻井液。近来，我们结合国内钻井的实际情况，研制出了超低渗透钻井液体系，其关键添加剂为JYW-1及JYW-2。该钻井液体系在井壁表面能形成一层致密的封堵膜，实现近零滤失，减少或削除井漏、卡钻、井塌等井下复杂情况的发生，能恢复产层的渗透率，且使用维护简单，环境友好。1实验部分1.1API滤失量与高温高压滤失

3、量实验在配置好的钻井液中，加入一定量的零滤失井眼稳定剂，室温养护24h，测定钻井液的各项性能，结果见表1。实验结果表明：几种零滤失井眼稳定剂具有一定的降滤失作用，在加量小于1%时对钻井液的其他性能影响较小。表1API滤失量与高温高压滤失量配方AV(mPa·s)PV(mPa·s)YP(Pa)APIFL（ml）HTHP.FL150℃(ml)基浆262063.225.6基浆+1%JYW-125.5205.53.214.8基浆+1%FLC200018.5153.53.625.6基浆+1%JYW-215.5123.52.88.8基浆+1%LCP2000141132.826注：1、基浆4%

4、土+0.5%FA367+0.8%NPAN+0.3%XY27+1%FT-1+0.3%CSW-1+0.5%BaSO42、FLC2000、LCP2000：美国得威公司滤失控制稳定剂和井眼稳定剂；3、JYW-1、JYW-2：钻井工程技术研究院钻井液所研制的零滤失井眼稳定剂。1.2可视式砂床滤失实验筛出20~40目砂子洗净后并烘干，在可视式滤失仪的压滤器内加入350cm3砂子压实铺平，采用大港油田1-64井井深1100m现场钻井液加入不同井眼稳定剂进行HTHP滤失实验。按测试API滤失量同样方法加压测试7.5min滤失量（见表2），实验结果表明钻井液中添加井眼稳定剂后，能很好地控制其滤失

5、量。表2低密度钻井液HTHP滤失量配方HTHP（砂床），mL基浆15.6基浆＋2%JYW-10基浆＋2%FCL20000基浆＋2%JYW-20基浆＋2%LCP20000注：基浆是大港油田港1-64井，井深1100m，密度1.15g/cm3聚合物钻井液。　　按同样的方法，采用塔里木油田密度为2.2g/cm3的聚磺钻井液进行可视式砂床滤失实验（见表3），实验结果表明零滤失井眼稳定剂JYW-1能显著减少钻井液的滤失量。表3　高密度钻井液可视式砂床滤失量配方实验方法滤失量，mL基浆20-40目，中压6.0基浆+1.0%JYW-120-40目，中压1.6基浆40-60目,150℃,HP4

6、.0基浆+1.0%JYW-140-60目,150℃,HP01.3岩芯承压能力实验评价岩芯承压能力使用图1所示岩芯滤失仪，把测试岩芯滤失量后的岩芯取下，轻轻刮下岩芯表面的滤饼，重新装入岩芯夹持器中，把钻井液杯中的钻井液换成清水，加压，开启平流泵，逐渐加压直至滤液接收杯中有液滴流出时，此时平流泵压力即为岩芯的承压能力。几种钻井液对岩芯承压能力见表4。气压控制阀平流泵液杯温控仪球阀高温高压夹持器冷凝器钻井液手压泵围压表气瓶压力表图1　岩芯滤失仪表4钻井液对岩芯承压能力的影响钻井液岩芯滤失量(ml)或(cm)岩芯承压能力（MPa）聚合物钻井液3.4cm3.57聚合物钻井液+1%JYP-

7、11.2cm14.8正电胶钻井液3.8cm4.1正电胶钻井液+1%JYP-11.0cm15.6注：1、聚合物钻井液组成4%钠土+0.3%80A51+2%FT-1+2%SPNH+0.5%NPAN2、正电胶钻井液组成4%钠土+0.4%MMH+2%FT-1+2%SPNH+0.5%DFD3、岩芯为孔隙度200μm2天然岩芯实验结果表明，不同类型的钻井液能形成的内泥饼强度不同，零滤失量降滤失剂可以降低钻井液岩芯滤失量，而且可以增强岩芯内泥饼强度，大幅度提高岩芯的承压能力，在现场应用中，能提高漏失压力和