国内外水基钻井液发展现状调研

《国内外水基钻井液发展现状调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、国内外水基钻井液发展现状调研　　【摘要】随着经济发展的需要，近年来，国内外的钻井数据剧增，因此使用的钻井泥浆性能得以不断完善，发展很快，特别是在高效阻止油气层伤害、井眼稳定、润滑性能等的新型泥浆的研制工作，对提高钻井速度、效率、可采性能都有很大作用。本文详细调研各大石油公司最近几年来，钻井液方面的发展，挑选有代表性的高性能泥浆做以介绍，也为国内钻井液技术的发展提供部分参考。【关键词】水基泥浆钻井液高性能发展现状随着全球各主要油田的勘探开发逐渐进入中后期，勘探开发的对象主要面向隐蔽油气藏，薄层储层等非典型油气藏，而开发模式也逐渐转移为水平井开发，因此钻井作业的工作量和难度，以

2、及油气井的生产成本都在飞速上涨。典型的高难度水平井有鱼刺井，高狗腿度井和台阶井、深水井等等，从钻井施工上来看，由于这些井本身设计复杂，加之目前油气藏主要以隐蔽油藏为主，因此钻井过程中将遇到各种各样的复杂情况，4如在钻探高狗腿度水平井时会经常遇到有卡钻、起下钻遇阻、扭矩过大、机械钻速低、井眼失稳、井漏和地层伤害等的问题；而在钻探鱼骨状水平井等复杂工程时经常碰到机械钻速低、井眼失稳、井漏和地层伤害等的问题。因此为提高钻井的效率，减轻钻井工作量等，国外从多方面来研制新的解决方案，其中采用新型钻井泥浆就是解决这些问题主要方法之一，新型泥浆往往采用油基和合成基钻井液。但后期随着人们对

3、钻井液的污染问题认识清楚，因此合成的钻井液使用在后来使用的越来越少，因此各各大石油公司开始研制出了一系列的性能良好，而且环保的钻井泥浆，在后来钻井过程中大量使用，大大提高了钻井的效率。一、国内外优良水基钻井液简介国外各大石油公司的科研人员，从考察水基泥浆的逆乳化钻井液所具有的特性入手，4通过大量的基础实验，现场实验，挑选多种材料进行筛选实验，并使用了不少各大公司专利材料，最终配置出了一批高性能泥浆，这些高性能泥浆的总体思路是必须保证钻遇目的层的总体稳定，，改善一些在不同储层中的钻井性能：如果在常规砂岩、碳酸盐岩储层段，必须保证砂岩、碳酸盐岩的稳定性，如果在页岩层段，就必须保

4、证页岩和粘土的稳定性，在此基础之上，通过配置泥浆的材料比例例如提高机械钻速、防止钻具泥包及降低扭矩、起下钻遇阻现象等。根据贝克休斯透露的一些资料，其代号为MX223的高性能页岩钻井泥浆配方主要成分为：20%膨润土、10%PHPA、10%铝络合物、15%聚胺、15%低黏度、10%常规PAC、20%沥青颗粒。根据公司在全球范围内的使用效果反馈，该高性能泥浆在南美洲，美国国内，大洋洲，中亚地区使用情况良好，从现场反馈的实验收据和应用数据可以看出，该泥浆和通常使用的水基泥浆有很大的区别，但其基本的性能又可与油基泥浆媲美，因此被誉为性能卓越且环保安全的高性能泥浆。二、国外高性能泥浆的

5、特点据统计，在所有钻井施工过程中，钻遇地层的时候，预计有76%的地层为页岩层，只有约20%左右的砂岩、碳酸盐地层，因此绝大部分的井眼压力失衡的情况都是由泥岩本身的不稳定而引起的，因此如何利用泥浆提高页岩稳定性就成为高性能泥浆的主要功能之一。通常施工过程中，往往主要防止压力传递入页岩中，这是一个时间的过程，并且往往泥岩层更容易在钻井液中浸泡，而相比较而言岩屑则容易被带到地面，因此岩屑浸泡时间短，所以泥岩层本身常常作为地层的“半透膜”的作用，因为其富含黏土矿物的基质能够可以有效防止溶解物质的随意扩散。滤液的侵入改变了近井壁地层的压力分布情况并促使页岩失稳。当滤液侵入减少，支撑压

6、力稳定时，便可实现页岩稳定。4另外，在钻井过程中，需要尽量抑制粘土矿物的水分扩散，否则钻井工作就回很难展开，而会遭遇种种问题，如钻头泥包、钻井液净化不良、很高的稀释效率以及流变参数和滤失量难以控制等。而设计高性能的泥浆则能有效抑制钻井过程中粘土矿物的水分随意扩散，实验证明高性能泥浆可以控制粘土矿物的水分散失率最高仅10%，从而大大提高钻井效率，其工作原理主要是，首先控制粘土矿物失水率，从而减小岩屑的膨胀等等，从而使得钻井过程中岩屑变得更为稳定。如图1，我们利用高性能泥浆，分别对比了常规KCl和常用的商售抑制剂，对粘土矿物的的抑制效果。从图中可以看到，高性能泥浆对粘土矿物失水

7、的抑制效果很好，而且几乎不增加黏度，同样也几乎不增加动切力值。三、结论文章通过总结国外几大石油公司的高性能泥浆设计思路，总结“总体抑制”的创新设计思路，改变了以往单纯依靠少量材料的思路，而是引进了了不少非石油领域的材料技术和发明专利，经过大量的基础研究、实验总结、对比优选等工作积累，研发出了即高效又环保的水基钻井泥浆。参考文献：[1]冯文强，鄢捷年.独具特色的高性能水基泥浆技术在中东地区的各种应用.国外钻井技术，2006.[2]RamirezMA，ClapperDK.Aluminum-BasedHP-WBMSucc