阳离子聚合物钻井液体系研制及现场试验

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1、第33卷第6期(2014．06)(试验研究)阳离子聚合物钻井液体系研制及现场试验毛伟汉大庆油田钻探工程公司钻井三公司摘要：阳离子聚合物钻井液体系的抑制、包被、絮凝效果显蓍。对包被剂、抑制剂性能的评价有两种方法：一是测定岩屑回收率，回收率越高，抑制分散效果越好；二是岩心膨胀量的测定，膨胀量越低，抑制性越好。确定钻井液处理剂配方为：O．2％～0．3％H义．一D+O．2％～O．3％Nw一1+0～0-3％NPAN一2+0．2％～0．4％HPNH+0．2％～0_3％DJ—C(或0．2％FPS)。大、小阳离子聚合物钻井液是一种优良的聚合

2、物钻井液体系，该体系对抑制大庆油田上部地层大段泥岩造浆和井壁泥岩水化膨胀效果显著，可有效减少缩径、井眼不畅、下钻遇阻、钻具泥包等井下复杂现象。该钻井液体系性能稳定，固相含量低，外排钻井液量少。关键词：大阳离子；小阳离子；聚合物钻井液；黏度；实验doi：10．3969／j．issn．1006—6896．2014．6．013大庆油田油层以上为大段泥岩层，埋深最小达是测定岩屑回收率，回收率越高，抑制分散效果越到800m，最大到1000m。嫩江组从嫩4段到嫩1好；二是岩心膨胀量的测定，膨胀量越低，抑制性段长600~800m，黏土矿物

3、含量达到50％以上，其越好。一f1以蒙脱和伊利石为主。2000年以后，通过使(1)岩屑回收率实验。用钠膨润土和评价土制用钾铵聚合物钻井液体系和乳液高分子聚合物钻井成人工岩屑，将待测抑制剂配成0．5％的水溶液，液体系地层造浆得到有效控制，同时泥岩吸水膨胀分别在120。C下做滚动回收率实验。将地层泥岩井导致的缩和井剥落坍塌觇象大幅度减少。但是段的岩心制成过10目、余20目标准筛的岩屑，烘钻外液稳定性还不理想，钻J#液外派量大，还存在干，然后用0．5％抑制剂溶液在120。C下做滚动16h下钻遇阻、泥包问题。通过对围内外有关聚合物钻

4、回收率实验。由实验结果可知，大阳离子聚合物片液丈献的研究，阳离子聚合物钻井液体系的抑HX—D对岩屑的回收率最高，小阳离子NW一1岩制、包被、絮凝效果显著。经过对大阳离子、小阳屑同收率达到65％，大阳离子和小阳离子配合岩屑离子性能以及与其他处理剂的配合性进行研究，合回收率达到75％，且表观黏度值最小，说明大阳离成r一种适合强抑制钻井液配方体系，现场应用取子和小阳离子有较好的配伍效果。得r著效果。(2)岩心膨胀量实验。用地层泥岩粉制作岩1实验部分心，分别做0．5％K—PAM、0．5％GJ一2、0．5％FA3—68、0．3％HX—

5、D+0．2％NW一1溶液的膨胀量抑制剂包括聚丙烯酸钾K—PAM、乳液包被剂实验。所得结果数据表明，0．3％HX—D+0．2％GJ一2、两性离子聚合物FA368、大阳离子聚合物NW一1溶液对泥岩的抑制性最好。因此，在下面包被絮凝剂xw—D、小阳离子Nw一1。防塌降滤失剂包括铵盐NPAN、复合铵盐NPAN一2、磺化沥的研究中选择大、小阳离子做聚合物钻井液配伍性实验。青FTD2、高温高压降滤失剂HPNH、褐煤树脂SMLP。稀释剂包括改性栲胶JN—A、两性离子降1．2处理剂配伍·眭黏剂XY27、低分子聚丙烯酸钠DJ—C、复合甲基(1

6、)稀释剂配伍性实验。取现场自然造浆钻井硅酸钠。土粉为钠膨润土，评价土为地层取芯液，加O．2％HX—D和0．2％Nw一1后形成基浆，然泥岩。后分另0加0．4％JN—A、0．4％XY—_r27、0．4％DJ一_C、使用的仪器有苏氏漏斗黏度计、六速旋转黏度0．4％FPS，对比稀释效果。实验结果表明，与大、计、页岩膨胀仪、标准筛、高速搅拌器、老化罐和小阳离子聚合物配合最好的是稀释剂DJ—C和滚子加热炉。FPS；FPS在降切方面较好，动塑比稍低，一定程1．1处理齐0抑韦0性能度影响钻井液的悬浮岩屑的能力。因此，在钻井液对包被剂、抑制剂

7、性能的评价有两种方法：一体系中以DJ～C作为主稀释剂，以FPS作为辅助稀油气田地面工程(htl：p：／／www．yqtdmgc．c。m)-23-第f{3卷第6期(2014．06)(试验研究释剂，在悬浮性和电阻率条件允许情况下用FPS能然后加人铵盐200kg。更快地调整钻井液性能。(2)钻进到350~400mHeWN入(]．2t的NF)八N一(2)防塌降滤失剂配伍性实验。在上述实验基2、0．2t的IfPNf1。钻进过程用HX—D和Nw一1水础上，对5种防塌降滤失剂进行对比实验。对比实溶液维护，保持含量。黏度高时适当用f)J—C

8、验结果表明，各种防塌降滤失剂都能与大、小阳离处理。子聚合物钻井液体系配合使用，其中NPAN一2和(3)加重前用DJ—c调整好钻片液黏度、切SMLP降滤失效果显著，但SMLP比HPNH增黏效力，加入0．4t的HPNH，加重后黏度升高可用FPS果更好。因此选择NPAN一2和HPNH作为体系的处