超低渗透钻井液处理剂的研究及应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2009年4月第31卷第2期·92·JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Apr．2009Vo1．31No．2超低渗透钻井液处理剂的研究及应用罗春芝(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)王越之(长江大学石油工程学院。湖北荆州434023)袁建s虽(中国地质大学(武汉)资源学院，湖北武汉430074；河南石油勘探局，河南南阳473132)[摘要]针对美国环保钻井技术公司的无渗透钻井液降滤失剂FLC2000、井眼稳定剂LCP2000成本

2、高的问题，室内开展了超低渗透钻井液处理剂的研究。采用化学共混的方法合成了DF．NIN—I和DF．NIN一Ⅱ。评价其对钻井液流变性、API滤失量、润滑性、砂床滤失性及承压能力的影响。结果表明，DF—NIN—I是一种具有增粘、成膜降滤失、润滑及提高泥饼承压能力等作用处理剂；DF_NIN-Ⅱ是一种对钻井液流变性、API滤失量、润滑性无影响，大幅提高泥饼承压能力的处理剂。这两种处理剂在江汉、河南、中原、辽河、青海等油田应用均表现出良好的流变性、成膜降滤失性、润滑性、井壁稳定性和储层保护性[关键词]超低渗透；钻井液；粘度；润滑性；滤失量；承压能力[中图分类

3、号]TE254[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2009)O2—0092一O4传统的水基钻井液无法克服其中的固相和液相对储层的损害，尤其是在过平衡钻井中。为解决这一问题，过去常采用屏蔽暂堵技术，即用不同粒径大小的非水溶和非油溶性固体以不同比例复合形成屏蔽暂堵剂，其封堵效果往往受储层孔喉、裂缝大小不均质的影响，因此很难有效地封堵不均质的孔喉与裂缝；一旦暂堵失败，暂堵剂会在液柱正压差的作用下进人储层深部，很难被返排出来，可能对储层造成更严重的伤害。针对这种情况，近两年，美国环保钻井技术公司研究出3个无渗透钻井液处理剂：滤失控制井眼稳定剂

4、FLC2000、井眼稳定剂LCP2000和多种组分组成的混合物DWC2000[1]。在一定的温度和压力下，该类处理剂中特殊的聚合物，在微交联剂的作用下形成一种可变形且有一定强度的弱凝胶。这种凝胶在井壁孔喉和微裂缝处产生交联、吸附、浓集、变形等作用，形成一层化学膜。这种膜能自适应封堵井筒表面较大范围的孔喉，并起支撑作用。另外，表面活性剂产生胶束和微泡，均能自适应变形封堵井筒表面较大范围的孔喉，起到补充封堵不同尺寸的孑L隙和裂缝的作用。井筒表面上形成的超低渗透膜能阻止钻井液中的固相和液相进入储层，达到稳定井壁和保护储层的目的。该类处理剂在我国新疆、四

5、川等油田试用，均收到了良好的效果，但其处理剂单价很高，无法广泛推广。为此，笔者开展了超低渗透处理剂的研究及应用工作。1超低渗透钻井液处理剂的研制及特性1．1超低渗透钻井液处理剂的研制超低渗透钻井液处理剂的研制采用多功能处理剂化学共混的方法L2制得。DF-NIN—I是由水溶性多羟基基团的改性天然聚合物、微交联剂、表面活性剂等组成；DF—NIN—II是由吸水变形性树脂、天然长纤维状聚合物、天然薄片状聚合物等组成。1．2超低渗透钻井液处理剂的特性试验室研究及现场应用表明，用于钻井液中的超低渗透钻井液处理剂必须满足表l要求。[收稿日期]2009—02—1

6、6[基金项目]中国石油化工股份有限公司科技导向项目(E2oo6]361号)。[作者简介]罗春芝(1964一)，女，1986年重庆石油学校毕业，硕士，高级试验师，现主要从事油田化学方面的教学与科研工作。学兔兔www.xuetutu.com第3l卷第2期罗春芝等：超低渗透钻井液处理剂的研究及应用表1超低渗透钻井液处理剂的理化性质2超低渗透处理剂的性能评价2．1对钻井液流变性、滤失性、润滑性的影响室内选择现场常用的两性离子聚合物(1)、正电胶(2)、聚磺钻井液(3)体系，评价了DF-NIN—I、DF—NIN一Ⅱ不同加量时，对各种钻井液在150℃下热滚1

7、2h后流变性、滤失性及润滑性的影响。评价方法参见相关文献[3，4]。试验结果见表2和表3。常用钻井液配方如下：1#：5％膨润土+0．2LV—CMC+0．15PLUS+1．2DFD+2KCl+0．2％Na2CO3+加重齐02#：5膨润土+0．7MMH+1．5DFD+0．1LV—CMC+0．5FLO+加重剂3#：5膨润土+0．1FA一367+0．08PAC一141+0．08PAC-142+0．3FLO+加重剂表2DFoNIN-I对钻井液流变性、滤失性、润滑性的影响注：A为表观粘度；P为塑性粘度；为动切力，Pa~FL为API滤失量；Kf为润滑系数；p为

8、密度。表3DF-NIN一Ⅱ对钻井液流变性、滤失性、润滑性的影响从表2中可以看出，随DF-NIN-I加量增加，钻井液表观粘度、塑性粘度、动