渤南油田高混油水基钻井液体系研究与应用

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1、2014年9月张守文．渤南油田高混油水基钻井液体系研究与应用9渤南油田高混油水基钻井液体系研究与应用张守文(中国石化胜利石油工程公司钻井工艺研究院，山东东营257000)[摘要]室内研制了一种高混油水基钻井液，其基本配方为：(0．3％～0．5％)聚丙烯酰胺+(1．0％一1．5％)胺基聚合物+(2％～3％)防塌剂+(2％一3％)羧甲基磺化酚醛树脂+(2％～3％)胶乳沥青+(0．5％一1％)流型调节剂+(8％～20％)原油+(1．5％一2．5％)聚合醇+(3％～4％)BH一1润滑剂。实验结果表明，原油加量为20％时，钻井液体系具有：较好的流变性能及润滑性能；抗劣质土污染达6％，抗盐污染可达5％

2、；强抑制防塌性能、高密度润滑性，以及较好的抗高温能力；渗透率恢复值可达90％，对油层污染小，良好的油气层保护效果。该钻井液体系在渤南油田义123区块应用取得成功。[关键词]渤南油田高混油有机胺润滑防塌钻井液目前国内采用了多种方法提高水基钻井液的沥青、防塌降滤失剂、原油、乳化剂、磺酸盐共聚性能，开发出阳离子聚合物钻井液、聚合醇钻井物、超细碳酸钙、聚合醇等。液、高性能钻井液等，然而这些钻井液在抑制泥页液体密度计、六速旋转黏度计、变频高速搅拌岩水化以及钻井液润滑性等方面不能满足非常规机、润滑仪、双通道膨胀量测定仪、中压滤失仪、高油藏开发的需要。水基钻井液面临的主要技术难温滚子加热炉、储层损害评价

3、仪等。题有井壁失稳问题、润滑问题、井眼净化问题、油1．2实验内容层保护问题等。要解决上述问题，传统方法是采1)改变原油加量，考察原油加量对体系流变用高成本的油基和合成基钻井液。随着环保部门性的影响；采用岩屑回收率法评价高混油水基钻对钻井液和钻屑毒性要求的日益严格，油基钻井井液的抑制性，所用的岩屑为渤南油田义123区液的使用受到了很大程度的限制，而合成基钻井块沙一段地层的岩屑。液的使用也因其高成本受到限制。因此开发出一2)在基础配方中加入劣质土及氯化钠，观察种新型的高混油水基钻井液体系，形成配套的钻其抗污染能力，考察不同加量劣质土和氯化钠对井液工艺技术，对促进非常规低渗砂泥岩油气藏高混油水基

4、钻井液性能的影响。3)采用重晶石加重，考察钻井液的高混油水水平井的规模化开发，具有重要的意义。笔者室内研制出高混油水基钻井液用原油乳基钻井液的密度对其性能的影响。4)抗温性能评价，分别进行110，130，150℃化剂，以原油为基础油，确定与之复配的高效润滑下16h高温滚动实验，考察钻井液的性能变化。剂，优选出抑制剂、防塌(降失水)剂、封堵剂，高5)通过岩心动态污染实验评价高混油水基混油水基钻井液体系的基础配方为：钻井液体系的储层保护能力，实验岩心为CB32(0．3％一0．5％)聚丙烯酰胺+(1．0％一1．5％)井东营组地层岩芯。胺基聚合物+(2％～3％)防塌剂+(2％～3％)羧甲基磺化酚醛

5、树脂+(2％～3％)胶乳沥青+(0．5％～2结果和讨论1％)流型调节剂+(8％一20％)原油+(1．5％～2．1原油加量对钻井液性能的影响2．5％)聚合醇+(3％-4％)BH一1润滑剂。原油加量对体系流变性能的影响见表1。基添加剂：纳米乳液、胺基聚合物、磺酸盐共聚浆的密度为1．4g／cm。随着原油加量的增加，塑物、超细碳酸钙、重晶石。性黏度及动切力上升，在原油加量I>25％时，体系终切上升迅速。综合考虑原油加量为20％时钻1实验部分1．1原料及仪器收稿日期：2014—07一O1。作者简介：张守义，工程师，主要从事油田化学和钻井液技术聚丙烯酰胺(PAM)干粉、胺基聚合物、胶乳等研究工作。精细

6、石油化工进展10ADVANCESINFINEPETROCHEMICALS第15卷第5期井液体系具有较好的流变性能及润滑性能。黏度及塑性黏度增加，API滤失量增大，抗盐污染可达5％。表1原油加量对体系流变性能的影响表3劣质土和氯化钠的加量对钻井液性能的影响原油加量对钻井液抑制性的影响见表2。随着混油比例的不断增加，页岩回收率也不断增加，抑制性不断增强。表2原油加量对钻井液抑制性的影响2．3润滑性能合理的钻井液密度是保证井壁稳定的重要因素，目前在非常规井的现场施工中，加重材料多为重晶石。钻井液密度对钻井液的流变性、沉降稳定性及润滑性的影响很大。采用重晶石加重时，高混油水基钻井液的密度对其性能的

7、影响如表42．2钻井液体系抗污染性能所示。随着密度的增加，钻井液的各性能参数有劣质土和氯化钠的加量对钻井液性能的影响所降低，润滑性能可通过加入一定量的高效润滑见表3。随着钻井液中劣质土加量的增大，表观剂BH一1来调控，其润滑系数大大降低，达到设黏度及塑性黏度增加，API滤失量减小，抗劣质土计技术指标。污染可达6％；随着氯化钠的加入，钻井液的表观表4密度对高混油水基钻井液性能的影响2．4抗温性能度的升高，钻井液的性能参数变