抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第29卷第6期钻井液与完井液V．o1．29No．62012丘11月DRILLINGFLUID＆COMPLETIONFLUIDNOv．2012【理论研究与应用技术】抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用彭春耀，樊洪海，冯文强，闻宝栋(1．中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京；2．长城钻探工程有限公司钻井液公司，北京；3．大港油田公司工程造价中心，天津)彭春耀等．抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用[J]．钻井液与完井液，2012，29(6)：31—34．摘要印尼JABUNG油田的Gumai泥页岩地层水敏性极强，

2、因井壁失稳造成的井眼事故频繁发生。通过选用新型抗高温聚合物包被抑制剂GWTEMP、沥青类抗高温降滤失封堵剂GWTEX，并引入油基钻井液用降滤失封堵剂GSL(黑色液态褐煤乳液)等高效处理剂，构建了满足JABUNG油田钻井需要的KCI．GWTEMP强抑制性钻井液体系，其中GWTEMP抗温在205cC以上，抗盐达饱和，分子量较其他聚合物包被剂分子量低，易溶于水。室内实验和现场试验均证明，该钻井液具有良好的流变性、降滤失性、封堵和抑制性能，能保持井壁稳定；极压润滑系数在0．05以下，可很大程度地减少高扭矩和压差卡钻等的发生；试验井井眼规则，电测井径扩大率仅

3、为3．14％。关键词KC1聚合物强抑制性钻井液；高温；井眼稳定；包被抑制剂；降滤失封堵剂；JABUNG油田中图分类号：TE254-3文献标识码：A文章编号：1001，5620(2012)06．0031-04JABUNG区块位于印度尼西亚苏门达腊岛的南极易导致该地层崩散剥落掉块。部，地质构造复杂，主要特点是断层多、地层破碎，表1NEB、WBD油田Gumai地层泥页岩的x射线衍射分析微裂缝发育，尤其是Gumai泥页岩地层，水敏性极强，因井壁失稳造成的井眼事故率居高不下，钻井井号井深／黏土矿物相对含量／％混层比／mICKSUS％(S)过程中，极易发生井壁

4、坍塌、漏失等复杂情况以及卡钻、电测无法到底等恶性事故。该区块已钻井分别使用过KC1．PHPA、硅酸盐等多种强抑制性水基钻井液，但现场应用效果并不理想，钻井过程中的井壁失稳现象仍频繁发生。因此开发强抑制性、强封堵性的水基钻井液具有十分重要的战略意义。1．2泥页岩孔隙结构分析1Gumai地层泥页岩分析NEB一3和NEB一13井Gumai地层的泥页岩样品的压汞分析表明：①泥页岩中存在大量的微孔隙，1．1泥页岩黏土矿物组成分析孔喉半径分布范围为0．0038～9．37gm；②孔喉分从x射线衍射分析结果看出，Gumai泥页岩中布呈双峰，一个大峰和一小峰，2峰分

5、别代表不同非膨胀性黏土矿物，如伊利石、高岭石含量较多，粒径级别孔喉的分布区间。大主峰孔喉半径分布范而不含膨胀性黏土矿物蒙脱石，伊／蒙混层中蒙脱围为0．0732～0．0046“m，孔喉很微小，对渗透率石的混层比也较低，因此Gumai泥页岩的水化膨胀的贡献基本没有，而这部分孔隙占全部孔喉体积的能力较低，而脆性较大，钻进中如果滤液大量侵入，90％以上；小主峰孔喉分布范围为0．59～4．689m，基金项目：国家科技重大专项“高温高应力定向井井壁稳定技术及应用”；中石油长城钻探重大科技专项“印尼JABUNG油田井壁稳定技术研究”。第一作者简介：彭春耀，197

6、1年生，现为中国石油大学(北京)石油天然气工程学院在读博士生，主要从事油气井工程、油田化学和油气层保护方面的研究。地址：北京市昌平区府学路l8号；邮政编码102249；E—mail：pcycpdf@v~．sina．corn。学兔兔www.xuetutu.com32钻井液与完井液2012年11月这部分孔隙占全部孔喉体积的4．56％，而对渗透率GWTEMP是新近开发出的一种抗温聚合物包的贡献为97％，这部分孔隙主要是页岩片理间的页被抑制剂，分子量相对较低，为白色晶体颗粒。与岩层面缝和层理缝，以及部分粒间孔，这部分孔缝PHPA、KPAM等高分子量聚合物相

7、比，该处理剂是钻井液等外来流体侵入、漏失的主要通道。根据具有以下优点：①抗温能力强，在205℃以上，可泥页岩中的微孔喉分布特点，以及它们对渗透率的以单独作为高温降滤失剂；②抗盐能力强，在海水、贡献情况，不难判断要解决泥页岩的漏失问题，重饱和NaC1和CaC1盐水等多种盐水体系中均表现点是解决小主峰的漏失问题，因此要求钻开Gumai出不错的效果；③高温、高矿化度下提切效果明显，地层的钻井液应该具有非常好的降滤失作用。但是，弥补了高温盐水体系黄原胶无法有效提切的问题；在较高的钻井压差条件下这些微裂缝会被迫张开，④易溶于水，配制简单。发生钻井液漏失，使泥

8、页岩水化加剧，导致地层垮GWTEX是一种沥青类衍生品，用作抗高温塌；同时井内液柱压力降低后，也容易导致井壁垮降滤失封堵剂，