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1、断块油气田2005年11月 FAULT2BLOCKOIL&GASFIELD 第12卷第6期适于中原油田天然气井的新型钻井液1,21213王培义 李志勇 滕春鸣 张 磊 杜乃军(11中国石油大学,北京 21中原油田分公司勘探开发科学研究院 31中原石油勘探局钻井一公司)摘 要 针对东濮凹陷储气层特征,研制了新型的甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一
2、种性能优良的低固相钻井液体系。试验表明,该体系具有防塌、润滑和储层保护等多种功能。关键词 钻井液 天然气井 甲酸盐聚合醇 储层保护[1,2]面:①滤液矿化度较高,与储层配伍性好,降1 东濮凹陷储气层特征低了低渗储层的水敏损害和结构损害,有利于储东濮凹陷埋深3500m以下的储气层主要为层保护;②甲酸盐钻井液抑制性较强,能较好地控灰色—浅灰色粉砂岩及泥质粉砂岩,岩性致密。制地层的造浆,降低钻井液中无用固相的含量,适3试验室测定岩样平均密度在2145g/cm以上,矿当降低钻井液的密度,达到保护储层的目的;③甲物成分成熟度低
3、。据白庙、杜寨等地区资料统计酸盐钻井液活度较低,在低渗储层或泥页岩地层,结果,平均碎屑含量7516%,填隙物含量2414%,可依据活度平衡原理实现其抑制性;④甲酸盐的-在碎屑含量中,石英占6316%,长石占2316%,岩HCOO离子和水分子易形成氢键,对自由水有较屑约13111%。碎屑颗粒分选中等,磨圆度以次强的“束缚”能力,使钻井液滤液粘度较高,不易棱角状为主,表现为近物源沉积特征。砂层单层进入地层。厚度小,目前在3500m以下超过510m的厚度212 正电聚醇作用机理少见,具有典型的砂泥交互式沉积特征。将正电聚醇
4、和聚合醇分别加入2%膨润土浆气藏储集空间按成因可分为原生孔隙、次生中,使用ξ电位测定仪,测定正电聚醇和聚合醇对孔隙及裂隙。主要的原生孔为粒间孔,次生孔为膨润土浆中粘土颗粒表面ξ电位的影响(见图溶蚀孔,已发现的裂隙由于砂泥岩压实程度的差1)。随着聚合醇在膨润土浆中加量的增加,胶液异所造成的有层间缝、晶间缝和构造缝几类。低中粘土颗粒的负电性无明显变化,而正电聚醇可孔、低渗是3500m以下深层储气层的普遍特征。明显减弱胶液中粘土颗粒的负电性,表明正电聚-32醇在粘土颗粒上可发生特性吸附。空气渗透率大于1×10μm的很少,普
5、遍为-32甲酸盐/正电聚醇钻井液体系将正电聚醇和0123×10μm左右。孔隙度除在次生孔隙发育[3～6]带可达13%以外,大多数均小于10%,储层的主甲酸盐在钻井液中的作用机理融合在一起,要储集空间是粒间孔隙,裂缝不发育。成为一种具有多种功能、性能优良的新型钻井液从上述储层特征可以看出,需要使用强抑制体系。性、有利于储层保护的钻井液进行钻井。收稿日期 2005-09-172 甲酸盐/正电聚醇钻井液机理第一作者简介 王培义,1968年生,高级工程师,在读博 士生,1988年7月毕业于长春地质学院,地址(102249
6、):211 甲酸盐作用机理 北京市昌平区中国石油大学(北京)石油天然气工程学院根据甲酸盐的结构和特性,甲酸盐钻井液稳#03博230,电话:(010)89733706,E-mail:wpy0733@定地层、保护储层的机理主要表现在以下方sina1com。74第12卷第6期 王培义等.适于中原油田天然气井的新型钻井液 2005年11月粉压制成岩心。然后将岩心分别浸泡在清水、各种钻井液体系及优选的甲酸钠-正电聚醇钻井液和甲酸钾-正电聚醇钻井液中,使用NP-01型页岩膨胀性测试仪测定页岩的24h线
7、性膨胀量。图1 聚合醇、正电聚醇加量对ξ电位的影响3 性能评价通过试验室及现场的初步研究工作,确定甲酸盐/正电聚醇钻井液体系由下面处理剂组成:甲酸盐、正电聚醇、HF-JLS(降滤失剂)、HF-KYJ(抗盐聚合物)、SMP、SPNH、XC等。利用正交试图3 抗污染试验验,考虑4种处理剂(因素)SMP、SPNH、HF- 在各种钻井液体系中,除油基钻井液外,甲酸JLS、HF-KYJ分别在3个不同水平变化对滤失盐/正电聚醇钻井液具有较强的抑制泥页岩水化量、粘度和动切力的影响,从而确定体系的最优配膨胀的性能。同时可以看出,甲
8、酸钾/正电聚醇体方。通过试验可对甲酸盐/正电聚醇钻井液进行系的抑制性优于甲酸钠/正电聚醇体系的抑制性评价。(见图4)。311 抗温性能钻井液体系在120℃或140℃下热滚16h后,流变性能略有变化。粘度升高,滤失量增加,但总体上变化不大,表明该钻井液具有良好的抗温性能(见图2)。图4 不同钻井液页岩膨胀量对比314 油层保护效果使用岩心流动试验
