高性能强抑制钻井液室内试验研究

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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)2014年1o月第36卷第i0期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Oct．2014Vo1．36No．10高性能强抑制钻井液室内试验研究牛晓(中石化西北油田分公司工程技术研究院，新疆乌鲁木齐830011)熊汉桥(油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学)，四JII成都61o5oo)何仲，潘丽娟(中石化西北油田分公司工程技术研究院，新疆乌鲁木齐830011)[摘要]针对西北油田顺9区块，研究出匹配性能良好、成本低、钻进效率高、同时满足储层保护要求的钻井液。研究表明，在优选出良好的强抑

2、制剂、防塌剂的基础上，以磺化处理剂、聚合物为主处理剂，并加入增黏剂、无渗透处理剂、润滑剂等形成一套高性能强抑制钻井液体系。该体系具有良好的抗污染性能、强抑制性能、流变性能、悬砂携岩能力及储层保护效果，密度可调节，抗温达到150℃以上，成本较低，维护方便，可以满足钻井需求。[关键词]水基钻井液；抑制剂；匹配性能；室内试验[中图分类号]TE254[文献标志码]A[文章编号]lOOO一9752(2014)10—0127—06近年来鉴于油气开采的新需求，发展了一种类油基性能的高性能水基强抑制钻井液，这种钻井液具有良好的抑制性能，同时又低于油基钻井液的成本。在国外，利用这种“多功能、强抑制、低成本”的

3、设计理念口研究出了一种新型的高性能水基钻井液体系HPWBM，该体系很好地解决了井壁周围岩石水化膨胀分散的问题，同时还提高了一系列诸如提高钻速、保护油气层、减少压力传递、减少钻头泥包、抑制天然气水合物形成的性能。在国内，研究人员在高性能水基钻井液的研制方面也取得了很大的进展，研究出了一系列的高性能水基钻井液体系¨2]。例如，胡进军等I3的PDF—PLUS聚胺聚合物钻井液；孔庆明等_4报道ULTRADRIL水基钻井液在张海502FH井的应用；王荐等[5]研制了一套无黏土相聚胺强抑制钻井液；屈沅治等采用催化胺化法研制出一种新型胺基抑制剂并形成钻井液体系。笔者在借鉴前人研究成果的基础上，同时结合西北

4、油田顺9区块的钻井特点，研究出匹配性能良好、成本低、钻进效率高、同时满足储层保护要求的钻井液。1钻井液处理剂优选1．1强抑制剂筛选筛选了国内外数种强抑制剂进行评价，并分别进行了滚动回收率试验、线性膨胀试验、流变性能(最佳加量)试验、岩心浸泡试验。从表1评价结果可知，KC1、CFY一01、HPA等具有较强的防塌性和比较好的经济性。根据文献[7]，将KC1与其他处理剂复配使用，效果上比单纯使用某一种处理剂更好。1．2防塌剂筛选鉴于在强抑制剂的筛选试验中采用了胺基类抑制剂，根据聚合醇、聚醚多元醇、聚合脂、阳离子沥青粉、铝基防塌剂等处理剂之间的协同作用，筛选出铝基防塌剂和胺基抑制剂共用的效果更好。试

5、验中收集了多种铝基防塌剂进行分析(见表2)。由表2可以看出，通过滚动回收率试验、16h线性膨胀试验、流变性能(最佳加量)试验，可知DLP一1的性能均较好。因此在该次试验中采用DLP一1作为体系的防塌剂。[收稿日期]2013一l1—09’[作者简介]牛晓(1977一)，女，2000年大学毕业，高级工程师，现主要从事钻井液设计及相关研究工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气工程2014年1O月表l强抑制剂筛选与评价注：“一”表示没有数据。下同。表2防塌剂筛选与评价注：处理剂中1％为质量分数。1．3其他主要处理剂筛选1)增黏剂评价黄原胶XC、聚合氯化铝PAC、羧甲基纤维素CMC、聚丙

6、烯酰胺PAM、羟乙基纤维素HEC、无机增黏剂SWZN、CNM等处理剂抗温抗盐抗钙及表观黏度等性能，优选出PAC一【V、PAC—HV复配作为增黏剂。2)降滤失剂根据表3中评价的多种处理剂试验结果，优选出抗盐抗钙高温降滤失剂作为降滤失剂。表3降滤失剂筛选与评价注：VApl为AP1滤失量；Vhhp为高温高压滤失量3)无渗透处理剂评价了BST一1I、OCI一BST、DL一701、QCX一2等4种处理剂，通过加入前后失水量测定、泥饼承压试验、流变性能试验等，筛选出BST一Ⅱ作为无渗透处理剂。4)润滑剂评价了DNP、TRH一2两种处理剂的润滑性能，其中DNP润滑系数最小(0·1153)，选择DNP作为润

7、滑剂。5)加重剂评价了保护油气层的BGH—I、活化重晶石、2种普通重晶石粉等4种加重剂，进行密度筛选及酸溶率测定，筛选出BGH—工作为加重剂。6)聚磺处理剂聚磺处理剂能有效地降低钻井液高温高压失水，提高井壁的稳定性。在顺9井区学兔兔www.xuetutu.com第36卷第1O期牛晓等：高性能强抑制钻井液室内试验研究·l29·1234567890123现用水基钻井液中，基本上采用聚磺钻井液体系，应用效果上加入三