超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第26卷第2期钻井液与完井液Vo1．26NO．22009年3月DRIIIINGFLUID&CoMPIETI()NFIUIDMar．2009文章编号：1001—5620(2009)02—0035—02超高温水基钻井液技术在超深井泌深1井的应用邱正松黄维安何振奎孟怀启蒋建宁薛玉志刘克飞(1．中国石油大学(华东)石油工程学院．山东青岛；2．中石化河南油田分公司工程技术研究院，河南南阳)摘要针对超深井钻井中存在的高温稳定性以及流变性、滤失性控制等钻井液技术难题，通过进行分子结构设计、单体优选

2、和制备条件优化，研制出了抗高温抗盐聚合物降滤失剂和降黏剂，对比评价结果表明，研制出的降滤失荆的抗高温、抗盐抗钙和降滤失性能均优于国内外同类产品；研制出的降黏剂在各种钻井液基浆中的高温降黏效果明显优于国外的降黏剂。结合河南油田泌深1井深层钻井，对钻井液高温稳定性和防塌技术的需求，研制出了抗温达245C的超高温水基钻井液，其具有高温稳定性强、润滑性好以及页岩抑制能力、封堵能力及抗污染能力强等优点。应用结果表明，应用井段起钻无挂卡，下钻能顺利到底，没有发生长段划眼情况；在井底241℃超高温条件下钻井液性能稳定；钻井周期短，钻

3、井液成本较低。关键词超高温钻井液；井眼稳定；超深井；泌深1井中图分类号：TE254．3文献标识码：A超深井高温钻井液所面临的主要技术难题有3温降滤失效果如图1所示。从图1看出，HTP一1在个方面：钻井液高温稳定性(老化)问题尤为突出；高淡水基浆、淡水加重基浆和饱和盐水基浆中的抗温固相含量下的钻井液流变性及滤失性难以控制；超深(24O℃)降滤失效果最好，在氯化钙、氯化钠复合盐井往往钻遇多套压力层系地层，安全密度窗口窄，地水基浆中的降滤失效果与国外同类产品相当。层承压能力差，塌、漏、卡等复杂情况共存。泌深l井150是中石化

4、2008年布署的重点探井，位于南襄盆地泌tzo阳凹陷深凹区，实际完钻井深为6005m，井底温度高耀9O达241。C，完钻目的层为古近系玉皇顶组玉二段，兼釜603O探古近系玉皇顶组玉一段、大仓房组和核桃园组，完钻层位为中生界白垩系。该井钻探目的是建立泌阳凹陷的地层层序，揭示玉皇顶组玉二段烃源岩发育特征及生、储、盖配置情况，取全取准各项盆地评价参数。该井深部井段泥质含量高，高温造浆、垮塌风险大，且地温梯度特别高。因此，该井需要采用既抗高温又具有较强的抑制地层造浆和防塌能力的钻井液体系。在室内抗高温关键处理剂研制基础上，优选

5、出了抗245℃高温的超高温水基钻井液¨】j。1超高温水基钻井液关键处理剂研制1．1抗高温抗盐聚合物降滤失剂研制针对泌深1井需求，通过进行分子结构设计、单体优选和制备条件优化，研制出了抗高温抗盐聚合物降滤失剂HTP一1，其在典型钻井液基浆中的超高第一作者简介：邱正松，教授，博士生导师，石油工程学院副院长，主要从事钻井液防塌防漏技术、超深井钻井液、深水钻井液以及油层保护技术等科研工作。地址：山东省青岛市黄岛区长江西路66号；邮政编码266555；E-mail：qiuzs63@sina．corn。学兔兔www.xuetutu

6、.com36钻井液与完井液2009年3月制备条件优化，研制出抗温达240℃以上的抗高温2．2超高温水基钻井液性能评价抗盐降黏剂，其在典型钻井液基浆中的超高温降黏22．1高温稳定性效果如图2所示。从图2可以看出，HTP一2在各种超高温水基钻井液在245℃温度下分别老化钻井液基浆中均具有较好效果，明显优于国外的高16h和72h前后的流变性及滤失性如表1所示。温稀释剂，抗温能力可达240C。由表1可知，优选配方老化后的黏度、切力和API8O滤失量变化不大，说明该配方高温稳定性能较好。I基浆eO℃)籁70一基浆(240℃)2．

7、2．2润滑性能60I)8cz2O℃)§50ID目con(240℃)利用极压润滑仪对优选超高温水基钻井液配方4o—●HIP_2(24O℃)的润滑性能进行评价，测得摩阻系数为0．074，可见3O20该体系的润滑性好，有利于防止黏附卡钻和减少泥。l‘J■L-包钻头等井下复杂情况。2．2．3抑制性能选用膨胀性较强的岩样，在77℃、16h下进行页岩滚动分散回收率实验。测得超高温水基钻井液配方的页岩回收率为88．66，比蒸馏水(50．48)2泌深l井钻井液研制及性能评价有较大提高，表明该体系的抑制性能较好。2．1超高温水基钻井液配

8、方室内研制2．2．4抗污染性能对优选超高温水基钻井液配方进行抗污染性能泌深1井深部井段钻井液技术难点包括4个方评价，结果见表2。由表2可知，该钻井液分别加入面。①该区地温梯度较大，井底温度可达245。C，钻15劣质土、5NaC1和0．2CaC1后，老化前后井液抗温能力面临严峻挑战。②该井玉二段、白垩系的性能变化不大，表明该配方的抗