低芳烃油基钻井液在页岩油气水平井中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第30卷第4期钻井液与完井液、，01．3ONO．42013血7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJuly2013【理论研究与应用技术】低芳烃油基钻井液在页岩油气水平井中的应用侯业贵(中国石化集团胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营)侯业责．低芳烃油基钻井液在页岩油气水平井中的应用[J]．钻井液与完井液，2013，30(4)：21—24．摘要国内外页岩油气水平井大部分使用柴油基钻井液，例如胜利油田第一口页岩油水平井渤页平1井，柴油具有刺激性气味，含有

2、一定的芳香烃，对人体健康存在一定伤害，因此开展了低芳烃油基钻井液研究一通过室内实验，选定芳烃含量小于2％的精制白油作基油，确定油水比为80：20，优选了相配套主处理剂及其加量，形成了低芳烃油基钻井液配方。室内评价结果表明，该钻井液在1．20～1．80g／cm的不同密度下都具有较好的流变性能、乳化性能和沉降稳定性，抗污染能力强，由于使用刚性、柔性和树脂类封堵材料的复合处理剂作封堵剂，该钻井液封堵能力强。该钻井液在渤页平2井进行了成功应用，钻井液日损耗量明显降低，应用井段平均机械钻速达8．22m／h，较渤页平1井有

3、了大幅提高；井径规则，井径扩大率仅为2_3％；无托压现象、扭矩小，起下钻摩阻小(7～8to该钻井液满足页岩油气藏水平井钻井施工需要，而且对对人体健康影响较小。关键词低芳烃；精制白油；钻井液配方；沉降稳定性；抗污染性中图分类号：TE254-3文献标识码：A文章编号：10015620(2013)04—0021-04中国页岩油气资源丰富，在四川盆地、鄂尔多进行综合分析可知，3种油品中精制白油对人体健斯盆地、渤海湾盆地、江汉盆地、吐哈盆地、塔里康影响最小，其他性能也适合于配制油基钻井液，木盆地等含油气盆地及其周缘，浅埋

4、的暗色页岩大因此选择精制白油作为低芳烃油基钻井液的基液。面积发育，有机碳含量高，具有页岩油气成藏的有表1不同油基钻井液基液性能对比利地质条件。同时，在中国南方寒武系、志留系、二叠系等古老地层分布区的页岩油气勘探前景亦不可忽视⋯。国内外普遍使用油基钻井液进行页岩油气水平井施工，使用的油基钻井液基液大部分为柴油，例如胜利油田第一口页岩油水平井渤页平1井。虽然使用柴油基钻井液较好地满足了钻井施工需注：气制油、精制白油、柴油的含硫量分别为3、30、要，但是由于柴油具有刺激性气味，含有一定的芳1000~2000mg／L。

5、香烃，对人体健康存在一定伤害。因此，开发适合于页岩油气藏水平井，且对人体健康无害的低芳烃2低芳烃油基钻井液配方及性能油基钻井液技术必将具有广阔的应用前景[2-61。2．1钻井液配方1低芳烃油基钻井液基液通过大量的室内实验，在确定精制白油作为低对柴油、精制白油、气制油的黏度、闪点、挥芳烃油基钻井液基油的基础上，优选了相配套的主发性及环保性能进行评价，结果见表1。根据表1乳化剂、辅乳化剂、润湿剂、降滤失剂、封堵剂、基金项目：中国石化科技攻关项目“非常规油气藏长水平段水平井钻完井技术研究”(JP12012)的部分研究

6、内容。作者简介：侯业贵，工程师，2003年毕业于西南石油大学应用化学专业，现在主要从事钻井液新技术及现场应用研究。地址：山东省东营市东营区北一路827号；邮政编码257000；电话13561009985；E-mail：houyegui．slyt@sinopec．com。学兔兔www.xuetutu.com22钻井液与完井液2013年7月提切剂等主处理剂及其加量，形成初步配方如下。表4低芳烃油基钻井液的重晶石沉降实验结果精制白油+25％CAC1，溶液+3％主乳化剂+1．5％辅乳化剂+2％润湿剂+3％有机土+3％降

7、滤失剂CFA+2％CaO+2％复合封堵剂FB+0．5％提切剂进行不同油水比实验，结果见表2。分析表2中数据可知，当油水比为80：20时，低芳烃油基表5复合封堵剂对低芳烃油基钻井液性能的影响钻井液的破乳电压、滤失量以及流变参数都具有较好的性能，因此选择油水比为80：20。表2油水比对低芳烃油基钻井液性能的影响注：热滚条件为120、16h，测定温度为50℃。在完成该低芳烃油基钻井液的高温高压滤失实验后，继续升高压力，直至高温高压滤失仪底部连注：测试温度为50℃。续流出钻井液，此时的压力作为泥饼的抗压强度，2．2钻井

8、液性能测得加入复合封堵剂前后的泥饼抗压强度分别为6．5、l2．8MPa，该数值在一定程度上可以反映钻井1)常规性能。该低芳烃油基钻井液不同密度液泥饼的承压能力，数值越大，说明钻井液泥饼的下的性能如表3所示。根据表3可知，该低芳烃油基钻井液在不同密度下都具有较好的性能，能够满承压能力更强，钻井液的封堵能力更好。4)抗污染实验。针对钻井液可能受到的污染，足现场施工需要。进行了低芳烃油基钻井