有机胺型钻井液在盐227区块的应用

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1、第25卷第3期广东石油化工学院学报V0J．25N0．32015年6月JoumalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyJune2015有机胺型钻井液在盐227区块的应用郑志成，何兴华，刘伟，吴政希(胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司，山东东营257064)摘要：有机胺型钻井液的防膨性、抑制性和润滑性与油基钻井液接近，且其抗温性、滤失性、流变性和稳定性较好。在胜利油田盐227区块复杂地质条件下的应用中，有机胺型钻井液使得六口井的机械钻速平均提高了39．5％，井径扩大率平均为3．18％，钻井故障率大大降低，促进了该区块的开发。关键词：有

2、机胺型钻井液；盐227区块；胜利油田；应用性能中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：2095—2562(2015)03—0008—04胜利油田的盐227区块位于济阳坳陷东营凹陷北部陡坡构造带，目的储油层为沙四上纯上亚段，该段砂砾岩体厚度较大，为低孔特低渗透储层。钻井施工中，自上而下钻遇平原组、明化镇组、馆陶组和东营组剂沙河街组。沙河街地层较浅，沙一段缺失；沙二段沉积厚度仅10m；沙三段、沙四上上部砂泥互层，易垮塌；沙三下和沙四上纯上亚段泥岩微裂缝、层理发育，极易发生坍塌掉块。复杂的地质构造会给钻井施工带来困难，容易出现：(1)起、下钻遇阻而发生卡、憋泵现象；(2)井壁失稳垮塌

3、现象；(3)岩屑不容易清除，摩擦阻力大、扭矩大的现象。根据盐227区块的地质构造和和岩石特性，为解决盐227区块泥岩的水化膨胀和垮塌等复杂问题，采用“总体抑制”思路』，综合考虑井壁稳定、携岩、润滑和油气层保护，以及钻井综合成本等多项因素，引入有机胺型钻井液体系J，并进行应用性能室内评价和现场施工效果验证。1有机胺型钻井液应用性能室内评价关于钻井液添加剂的研究表明，有机胺类具有强抑制性能I5]，胶乳沥青、超细碳酸钙类具有提高封堵防塌性能l6，磺化酚醛树脂、硅氟类具有高温稳定性能。增加润滑剂在钻井液中的比例，优化钻井液流变参数，确保井壁稳定、有效携砂和润滑防卡，选用钻井液主配方：6％膨润土+

4、0．5％PAM+(0．51)％有机胺+3％超细碳酸钙+3％胶乳沥青+2％磺化酚醛树脂+2％KFT一Ⅱ+8％原油+2％油基润滑剂(质量分数，下同)，进行钻井液的滤失性、流变性、抗温性、防膨抑制性和润滑性能室内评价。1．1滤失性和流变性能评价在6％的膨润土浆液中依次加入4％PAM(降失水剂)、0．5％有机胺、6％封堵剂和10％润滑剂，以进行滤失性和流变性实验，数据如表l所示。可以看出，6％的膨润土浆液依次加入各项处理剂后，滤失量凡H值由20Ⅱ1L下降至1．8mL，高温高压滤失量凡一值由10mL降低为9．6n。这说明了以上添加剂可以提高泥饼的致密性。随着固相颗粒的增多和4％PALM的加入，钻井

5、液的表观粘度AV值和塑性粘度PV值有一定的增大，分别为39mPa·S和23mPa·S，降失水性和携岩能力增强，流变性得到提高。1．2抗温性能评价对于6％膨润土+0．5％PAM+0．5％有机胺浆液，经过80～140cc热处理后，再在150c(=条件下热滚老化16h，进行粘度、动切力、静切力和pH值测试，结果如表2所示。可以看出，有机胺型钻井液虽然经过80～140oC热处理，但其热滚后塑性粘度PV值由34mPa·S降至30mPa·S，仅降低4mPa·S，动切力值增收稿日期：2015—01—29；修回日期：2015一o4—08作者简介：郑志成(1988一)，甘肃陇南人，本科，助理工程师，主要从

6、事钻井液技术研究工作。第3期郑志成等：有机胺型钻井液在盐227区块的应用9加4Pa，静切力G值仅变化0．13，pH值变化仅O．5。热滚后各项性能变化不大，能满足钻井的需要。表1有机胺型钻井液滤失性和流变性实验数据表2有机胺型钻井液的抗温性能实验数据温度，℃塑性粘度／(mPa·s)动切力／Pa静切力／(Pa·PaI1)pH温度／℃塑性粘度／(mPa·s)动切力／Pa静切力／(Pa·PaI1)pH8034l1．04．0／8．09．012031l3．56．5112．59．510032l2．O5．o／1O．09．01403Ol5．O8．o／15．09．51．3抑制性能评价在同一条件下，测试钠基膨

7、润土在机胺型钻井液、普通水基钻井液和油基钻井液中的膨胀率，结果如表3所示。可以看出，随着浸泡时间的延长，钠基膨润土在三种钻井液中的膨胀率逐渐增加。但是，有机胺型钻井液的膨胀率数值明显低于水基钻井液的数据结果，而与油基钻井液膨胀滤率值相对接近。浸泡时间为350min时，钠基膨润土在有机胺型钻井液的膨胀率为11％，在普通水基钻井液中的膨胀率为16％，在油基钻井液中的膨胀率值为8％。这说明了有机胺型钻井液防膨胀效果良好，抑制性较强。表3三