铝胺强抑制润滑防塌钻井液在胜利油田非常规区块的应用-论文.pdf

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1、第24卷第1期广东石油化工学院学报vo1．2，4No．12014年2月JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyFebruary2014铝胺强抑制润滑防塌钻井液在胜利油田非常规区块的应用邱春阳，王宝田，何兴华，司贤群，郭祥鹃(胜利石油工程有限公司钻井泥浆公司，山东东营257064)摘要：胜利油田非常规油气资源丰富，设计采用长水平段水平井进行开发。长水平段水平井施工过程中，井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出，钻井液施工难度大。通过钻井液处理剂优选，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，并在胜利油田多个非常规区块进行了应用，取得了

2、良好的应用效果，解决了长水平段钻探过程中井壁稳定、井眼净化及润滑防卡的难题，机械钻速有明显提高。关键词：铝胺；非常规；井壁稳定；井眼净化；润滑防卡中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：2095—2562(2o14)01—0013—03胜利油田非常规油气资源包括致密砂岩油气藏和页岩油气藏。现已探明致密砂岩油气藏1．15X10st，“十二五”期间还将至少新增2X10st；页岩气资源量为2．3X10一8．0×10ITl3，页岩油资源量135×108～153×l0st，是油田今后相当长一段时期内的增储建产主阵地，勘探与开发前景广阔。非常规油气资源在埋藏、储层与流体特征与常规油气资源

3、相比具有较大区别，采用常规开发技术钻井成本高，效益差，为提高勘探开发效益，设计采用长水平段水平井进行开发。长水平段水平井施工过程中，井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出，钻井液施工难度大。通过钻井液处理剂优选，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，并在胜利油田多个非常规区块进行了应用，取得了良好的效果。l非常规区块钻井液施工难点胜利油田地层自上而下为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组。在钻井过程中，上部地层直井段施工顺利，无复杂情况发生；下部地层沙河街组由于地质构造复杂，再加上井身结构的限制，施工中易发生复杂情况，特别是在定向施工过程中，钻井液技术难度较大，主要有以下三点：(1)井壁

4、稳定。沙河街组地层泥岩微裂缝、层理发育，易剥蚀掉块，井壁失稳严重；定向钻进过程中上井壁悬空，仅仅依靠钻井液液柱支撑，易发生井壁垮塌；三开裸眼段长，工程施工时间长，裸眼井段浸泡时间长，井壁失稳几率增大。(2)井眼净化。三开定向及水平段施工中，岩屑沉积在下井壁形成岩屑床，难清除，井眼净化难度大。(3)润滑防卡。定向段及水平段施工中，钻具紧贴井壁前进而使摩阻和扭矩增大，润滑防卡难度大；岩屑床的形成，导致摩阻和扭矩更大，定向中造成“拖压”现象，更加大了润滑防卡的难度。2钻井液的研究2．1钻井液选择通过调研国内水平井及大位移井钻井液施工情况，胺基钻井液是近几年使用广泛的钻井液“，在对付强水敏泥页

5、岩地层方面具有特殊的效果。随着该钻井液的不断应用，新的处理剂被引入，其特性也在不断改善，不仅在稳定井壁、保护油层、保护环境方面起到了一定作用，而且在安全快速钻井和提高井身收稿Et期：2013—11—04；修回Et期：2014—01—14作者简介：邱春阳(197&一)，男，辽宁铁岭人，工程师，硕士研究生，主要从事钻井液体系研究和技术服务工作。14广东石油化工学院学报2014正质量方面具有良好的应用效果。针对胜利非常规区块地层特点及施工中的技术难点，通过优选处理剂，优化其加量，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，基本配方如下：(5—7)％膨润土+(0．4～0．6)％PAM+(0．5～1．5)％

6、有机胺+(1．5～2．5)％纳米乳液+(1．0～1．5)％铝络合物抑制剂+(1．0～1．5)％磺酸盐共聚物降滤失剂+(24)％磺化酚醛树脂SMP一1+(34)％胶乳沥青+(2～4)％超细碳酸钙+(1～1．5)％硅氟稳定剂+(5～12)％原油+(0．4—0．8)％乳化剂sP一8O。2．2钻井液作用机理有机胺分子上多个独立的胺基可充填在粘土颗粒的晶层之间，并把它们束缚在一起，有效地减少粘土的吸水倾向，其抑制作用具有长效性‘8J。铝络合物抑制剂渗入地层后，与粘土结合形成具有固结作用的硅铝酸盐不渗透层，阻止滤液的进一步侵入；进入页岩内部后，与地层中多价阳离子发生化学反应生成沉淀，增强井壁稳定性

7、-9。纳米乳液颗粒尺寸小，呈正电性，能更快地吸附在井壁及粘土颗粒表面，并在其表面形成油膜，阻止井壁及粘土颗粒的水化，并能提高钻井液的润滑性；纳米乳液更容易挤入地层孔隙、层理及微细裂缝中，起到有效的封堵作用_】。。。胶乳沥青在井底温度作用下，在井壁岩石表面形成一层牢固的薄膜，阻止滤液向地层渗透；在正压差下，沥青乳液颗粒进入地层微孔隙和微裂隙中，配合超细碳酸钙，封堵地层微孔隙和微裂隙，稳定井壁⋯。3钻井液性能评价3．1抑制性能评价采用了抑制页岩膨胀