水基钻井液在渤中浅层大位移井中的研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年8月第36卷第8期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Aug．2014Vo1．36No．8水基钻井液在渤中浅层大位移井中的研究与应用王洪伟，张恒，付．1I顷龙(中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，天津300452)王荐，舒福昌(荆州市汉科新技术研究所，湖北荆州434000)[摘要]为了满足一级海域环保要求下渤中34—1油田大位移井的钻进要求，通过单项技术研究的方式研制出了一种适合该油田地质特性的水基钻井液体系，并对润滑能力、防膨能力、携岩能力、抗污染能力进行了室内

2、评价，同时对体系整体稳定性进行了验证。经现场应用，结果表明该水基钻井液体系能很好地满足渤海浅层大位移井的钻进要求，体系维护简单、操作方便，打破了大位移井需用油基钻井液才能实现高效钻进的惯例。[关键词]水基钻井液；大位移井；渤海浅层；渤中34一l油田[中图分类号]TE254[文献标志码]A[文章编号]1000渤中34—1油田新增4口大位移井／大斜度调整井，其中2口针对渤中34—1油田二、三井区进行调整，但目标靶点距离现有平台渤中34-1油田A水平距离达到3kin以上，水垂比大于2，开发难度大。在盘活边际地质储量、降低开发成本的整体开发思路指导下，决定在A平台外挂井槽(渤中34—1一

3、D)采用大位移井技术开发二、三井区新近系明化镇组(Nm)油藏。对于大位移井，国际上自2O世纪末起普遍使用油基钻井液，但环境难以接受、成本高，有时废弃钻井液的处理费用甚至高于钻井液自身价值口]。渤海作为一级海域，在渤中34—1油田使用水基钻井液是环保首选，同时也能大大降低钻井液费用。1钻井液体系的构建1．1渤中34—1油田大位移井基本情况A平台外挂井槽(渤中34—1一D)调整二、三井区的2口井分别为渤中34—1一D8H井、34—1一D6井，大位移井基本情况如表1所示。表1渤中34—1大位移井基本情况Nm组油藏有大段活性软泥岩，泥质含量高，黏土矿物质量分数高(一般为309／6～60)

4、，泥岩层段黏土极易水化黏结成块，同时造成钻井液流变性容易失控；并有起下钻阻卡，倒划眼憋压、憋扭矩等困难现象。1．2大位移井钻井作业关键技术经实践总结，要成功完成大位移井钻井作业，必须统筹考虑6大关键技术：定向井优化设计、钻柱组合与工具、润滑性控制、井壁稳定技术、井眼清洁技术和钻机配套要求。[收稿日期]2014—04—05[作者简介]王洪伟(1978一)，男，2002年大学毕业，工程师，现主要从事钻完井液技术服务工作。学兔兔www.xuetutu.com第36卷第8期王洪伟等：水基钻井液在渤中浅层大位移井中的研究与应用1．3体系构建思路根据关键技术并结合渤中34—1大位移井基本情况

5、，构建的钻井液体系必须以4个方面作为主要内容进行研究：①润滑性控制，即降低摩阻／扭矩；②井壁稳定技术，即体系防泥岩水化能力；③井眼清洁技术，即体系高效携带性能；④钻井液体系流变性稳定，体系抗岩屑污染能力。2钻井液体系的研究与室内评价室内通过处理剂研发与优选试验，优化出适合渤中浅层大位移井开发需要的水基钻井液基本配方：3海水膨润土基浆+0．25高黏聚阴离子纤维素PF—PACHV+1提切降滤失剂PF--VIF+1．5封堵剂PF—IPF+1．2抑制剂PF—HAS+0．5聚丙烯酰胺PF-PLH+1．5高效润滑剂RT101+加重剂(配方中百分数为质量分数)。2．1高效润滑剂研发与评价大位移

6、井突出的特点为大井眼处在大斜度长裸眼稳斜段，钻柱躺在下井壁。这个特点决定了摩阻／l23扭矩是大位移井钻井工程问题的核心，主要表现为钻柱不能以自重下钻到底，钻柱因为扭矩过大而无法O旋转。降低摩阻／扭矩常规措施包括：在油基钻井液中增加油水比，在水基钻井液中使用润滑剂和玻璃鲳8珠增加钻井液的润滑性。通过基础油、油性剂、抗磨极压剂、乳化剂、抗腐蚀和抗氧化剂等方面的研究与筛选，自主研发出了用于大位移井中的高效润滑剂RT101。经国家石油产品质量监督检验中心检验，无论是降低摩阻(表2)或是扭矩(表3)方面都达到或超过国际同类产品。2．2防泥岩水化能力评价表2降低腹阻检验结果取渤中34—1油田

7、Nm组泥润滑剂名称最大无卡咬合负荷／kg岩，在配方中进行滚动回收率和RT1011OO线性膨胀率试验(表4)，结果有机减摩剂7O表明体系具有很好的防泥岩水化PF—LUBE4O进口高效润滑剂4O能力。2．3体系高效携带能力评价钻井液的主要作用之一就是表3降低扭矩检验结果的∞清洁井眼并将岩屑携带出井眼，润滑剂扭矩降低率(150磅)／扭矩降低率(200磅)／5min10min5min10min这取决于钻井液的流变性能。在进口高效润滑剂lO．8llO．811O大井斜大位移井中钻井液携岩效1