MAXSHIELD钻井液在吐哈煤系地层的应用

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1、弟30巷弟1期钻开彼与冗开役Vo!．jUO．1学兔兔www.xuetutu.com2013年1月DRILLINGFLUID&C0MPLET10NFLUIDJan．20l3【理论研究与应用技术】MAX．SHIELD钻井液在吐哈煤系地层的应用许尾，黄承建，马世清，杜苏，刘伟(西部钻探吐哈钻井公司，新疆鄯善)许尾等．MAX—SHIELD钻井液在吐哈煤系地层昀应用[J]．钻井液与完井液，2013，30(1)：34—37．摘要吐哈油田煤层埋藏深、裂隙发育，与煤岩发生水化密切相关的裂隙占据了嵘裂隙体枳的54％，裂隙半径为

2、0．06～16．1gm，而常规钻井液颗粒粒度范围集中在15～4Opm之间，难以封堵煤层微裂隙，且该区块煤样中无机物的含量较高，煤中的矿物组分胶结性差，钻井液滤液侵入后，容易引起水化分散造成煤层坍塌因此，在常规防塌钻井液中引入MAX—SHIELD作为封堵剂。MAX—SHIELD是一种可变形的密封聚合物，其中值直径集中在0．1～0．4pm之间，可以有效封堵煤层、泥页岩地层微裂隙MAX—SHIELD钻井液分别在红台207和葡北22井进行了应用，现场应用表明，MAX．SHIELD钻井液具有较好的封堵防塌能力，可以有效

3、减少煤层坍塌，降低井下复杂，例如红台207井无复杂事故，复杂损失率降低了2．19％；井下掉块减少，煤层井段井径扩大率仅为2．62％，同比红台区块同井段降低72．8％。关键词防塌技术；化学污染；流变性调控；奸塌机理中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：1001—5620(2013)01—0034—04吐哈油田煤层埋藏深、裂隙发育，钻井过程中影响，体积均匀收缩产生内张力而形成的，力学性煤层易沿节理和裂隙崩裂坍塌，近年来由于煤层坍质是张性的；按成因分类，前者为外生裂隙，后者塌导致的划眼甚至卡钻等复杂事故

4、损失占到了总复为割理。杂事故的40％_l。]。室内研究表明，吐哈煤层裂隙发在一个单一煤网络的内部，具有严重的非均质育，割理、大孑L和中孔几乎占据了煤岩裂隙体积的性，裂隙存在的范围从没有裂隙到3种裂隙全部发54％，裂隙半径小，常规钻井液封堵效果差，灰分高、育，变化很大；由于割理和节理裂隙的作用，煤体矿物组分胶结性差。MAX—SHIELD具有较好的封被切割成为一个个不连续的近似斜方体的小块，破堵性能，与吐哈油田现用常规聚磺钻井液配伍性好，坏了煤层的完整性，使煤层具有破碎易塌的特点。在红台207井和葡北22井的现场

5、应用表明，MAX．选取西山窑煤块做压汞实验，该煤样质量为SHIELD钻井液性能稳定、抑制性强，能实现煤层14．36g，裂隙体积为1．14mL。根据测得的煤样压井壁稳定，减少了井下复杂。汞曲线和煤样压汞饱和度与孔喉半径分布图可知，与煤岩发生水化密切相关的裂隙，占据了煤裂隙体1煤层井壁失稳机理研究积的54％，裂隙半径为O．06～16．1gm，而常规钻井液颗粒粒度范围集中在15～40岬之间，难以封1．1煤层裂隙研究堵煤层微裂隙。煤是一种复杂的有机岩石，煤层中一般有2种1．2煤层灰分分析裂隙系统：一种是由地质构造作用

6、造成的，其力学性质可以是压性／张性或剪性的；第2种是在煤化对煤样灰分进行了测定，以推测其中所含无作用过程中，煤中凝胶化物质受温度和压力等因素机物的比例，初步确定煤样的亲水性，结果见表第一作者简介：许尾，X-程师，1979年生，毕业于西安石油学院，现在从事钻井液技术研究工作。地址：新疆鄯善县吐哈钻井公司；邮政编码838200；电话(0995)8373260；E—mail：395095445@qq．com。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com36钻井液与完井液2013年1月地层

7、微裂隙。4．2cm。由此可知，MAX．SHIELD钻井液的封堵能力高于常规聚磺和聚醚多元醇钻井液。2．3封堵剂加量确定3．3流变性能利用粒径为O．45mm的砂床实验来确定封堵剂MAX．SHIELD的加量。当基浆中MAX．SHIELD的MAX—SHIELD钻井液的流变性能见表5。实添加浓度分别为0、O．5％、1．0％、1．5％、2．O％、2．5％验结果表明：热滚后钻井液的黏度和切力微降，滤时，其砂床侵人深度测量结果见表4。失量略有增加，但钻井液性能总体变化不大，表明该钻井液具有良好的抗高温热稳定性。表4MAX．

8、SHIELD加量的确定表5MAX．SHIELD钻井液的流变性能由表4可以看出，MAX—SHIELD的加量达到1．5％以上效果较好，但加量大于1．5％以后效果变3．4润滑性化不大，因此综合考虑后确定其最优加量为1．5％。用钻井液摩阻仪、极压润滑仪测定聚磺钻井液、2．4配方确定MAX．SHIELD钻井液的泥饼黏滞系数和极压润滑系数，结果见表6。由此可以看出，MAX—SHIELD根据室内实验结果，结合现场