深水油气井用的钻井液设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com水油气井用的钻井液设计丁MhI-Iodder赵炜译f-f，'(已，＼柬德一校对部分深水油井而言，海底温度可能在钻井液组分对水合物的形成也有着大影响。30。F(一1℃)左右。在钻井隔水导管底部的钻井液中游离水量愈大，愈容易导致水台物静水压力根据泥浆密度和水深情况可能高达形成。水合物可以在油基和合成基泥浆的盐5000psig。这些条件可能会使天然气水合物相中以及水基泥浆中形成。形成，还可能会造成钻井液严重凝胶，这种水合物形成可以导致产生下列严重后果：情况在使用油基或合成基钻井液时尤为严重。1堵塞钻头喷嘴、压井管线和

2、防喷器；在深水油井中，钻遇地层的地质年代比2不可能进行油井的压力监控；陆上的年青，其压实程度要低，因此这些地3．钻柱活动可能受到限制：层的破裂压力较低。此外，钻井隔水导管内4由于水合作用导致钻井液性能变坏。侧加重钻井液的静水压力超过辆水导管外侧在极其严重的情况下，可能会导致井眼中很海水的静水压力，并且在井深较深时这种压少或没有钻井液，而环空会被固体颗粒堵塞。差比较高。温度较低会提高钻井液粘度和当钻井液未循环而天然气就进入井中的情量循环密度，这就意味着在深水油井钻井作况最为危险。业中极易发生循环渭失问题。为了确保不超天然气水合物的控制过破裂压力梯度，对此必须予

3、以特别关注。这种情况常常要求采用复杂的套管程序，套防止水合物形成的最实用方法是，添加管井段多于常规油井。、盐和其它的化学抑制荆，减少游离水量。任何一种可以降低水活度的溶解性组分也可以天然气水合物降低水合物形成的可能性。水合物平衡温度假如在深水油井中发生了气涌，高静水的降低同所添加物质的摩尔分散(浓度I棠以压力和低海底温度两者之问产生的综合效应分子量)成比例关系。通常用于降低水冰点会导致水合物的生成。水合物是由天然气和的任分子量水溶性物质，例如己二醇和盐都水形成的固态混合体，看起来类同于冰。然是格外有效的。而与冰不同的是，假如压力足够高‘，这种水我们必须细心地

4、区分在抑制水合物方面合物可以在水的冰点以上温度时形成。高的所应用的乙二醇和在页岩抑制方面所应用的流动速度和压力脉桃有助于水合物的形成。乙二醇。后者易具有较高的分子量，估计在维普资讯http://www.cqvip.com21措施是否有效还取决于井口深度。在水深1000ft的条件下，为防止水舍物的形成钻井2(m液有可能将足够的热量传送到井口。但是在15002000ft水深的条件下，这种工艺措施便难以持续地实施。这里应当考虑采取对钻井液预童詈ooo加热这样的工艺方法。钻井液的流变性500绝大部分工程师都熟知，在井下条件下，0尤其是在高压、高温(tn~HT)钻井条

5、件下30354045植度(_F)需要考虑钻井液的流变特性。然而深水钻井则迫使我们必须要对高压、高温流变性有相图1应用氯化钠抑制天然气水合物。黑线代表对较新的认识。在海底条件下，钻井液可发着隔水导管长达30~ft，泥浆llppg和簿底温度生快速胶凝作用，从而导致破胶循环困难。30F条件下的情况在这种情况下氯化钠显示出适宜的抑制作用另外还会由于压力流动的缘故造成井下漏失的增加，以及由于在地面条件下钻井液通过正常浓度条件下对天然气水合物的抑制只有振动筛流动能力的降低造成钻井液损失。轻微影响。假如应用油基或合成基钻井液，那么隔对水基钻井液而言，标准作业是添加重水导管

6、的长度对钻井液循环和起下钻过程中量浓度高达20％的氯化钠盐(图1)。这类钻的冷却效应起到重大的影响(图2)在钻井井液在墨西哥湾的深水油井和在其它水瀑超液重新循环时这种影响可造成振动筛被堵塞。过3500ft的水域中钻井作业中已被证实是十作业人员必须经常性地调整振动筛，以避免分成功的。对水深超过3500ft的情况而言，钻井液损失和保持固控效率。泥浆粘度的改有必要进一步地提高抑制作用，推荐添加乙变也会导致渡涌和抽汲问题的发生，影响二醇或其它诸如氯化钙或甲酸钾这类的盐，MWD脉冲信号的傅送，导致当量循环密度然而这类钻井灌的毒性可能会限制其在某些的提高和井眼净化效应的

7、变异。地区的应用。在油基和合成基钻井藏中，乳化的盐水相中的盐通常起到足够的抑制作用，这一点还应通过试验加以验证。只有当天然气进入井简时才会发生水合物形成现象，因此实施良好的井控措施尤为重要。然而压力较低会降低水合物的稳定性，于是保持最低的安垒泥浆密度会有助于防止水合物的形成。以往还曾提出过应有结晶改性剂或分子活动抑制if!I抑制水合物的方法，35404559606570120但是这些方法井未得到过验证证实。箍．虞(下．)采取诸如尽可能利用一些时间循环钻井L图2图中显示出摩对辑毒性，矿物油基钻井液的工艺措施保持井口温度也会有助于防止液(Cc~~x：oLlⅥ2O

8、O)塑性精度的影响。所有的水合物的形成。温度模拟表明