文档介绍：第 33卷第 5期钻采工艺

33 No. 5 DR ILL ING & PRODUCT ION TECHNOLOGY ! 93!
油田化学
水基成膜钻井液的保护油气层技术研究
贺明敏 1, 3, 蒲晓林 1, 苏俊霖 1, 王琼 2, 周海秋 3
( 1西南石油大学石油工程学院 2中国石油集团海洋工程有限公司 3中国石油钻井工程技术研究院)
贺明敏等. 水基成膜钻井液的保护油气层技术研究. 钻采工艺, 2010, 33( 5): 93- 95
摘要: 文章通过分析钻井液引起储层损害的原因和钻井液- 井壁界面的成膜机理及其保护油气层的原理,
合成了新型纳米复合乳液成膜剂 NFR - 1。实验发现, 含有成膜剂 NFR - 1 的成膜钻井液体系滤失量、抑制性等性
能均优于未加入成膜剂的基浆; 应用压力传递原理, 测定出成膜钻井液体系能在岩心表面形成的半透膜效率为
68. 2% , 岩心的渗透率恢复率为 83. 2% , 远高于未加入成膜剂的体系所对应的岩心的 39. 4% , 不含成膜剂的基浆侵
入深度大于 45 mm, 而成膜钻井液侵入岩心的深度减少了 66% , 仅为 15 mm, 说明水基成膜钻井液对地层的伤害不
大, 能有效保护油气层。
关键词: 成膜钻井液; 半透膜; 成膜剂; 膜效率; 储层保护
中图分类号: TE 254 文献标识码: A DO I: 10. 3969 / .j issn. 1006- 768X. 2010. 05. 027
在石油天然气钻井过程中, 为了在水化膨胀性制膜之间的渗透压差, 从而调控水流方向[ 2] 。
泥页岩井段保持井壁稳定, 防止缩径、卡钻等井下事通过对钻井液引起油气层损害机理和钻井液成
故发生, 近年来兴起了水基钻井液成膜技术。水基膜技术特点的分析可知, 钻井液成膜技术可以从以
成膜技术就是通过加入成膜剂, 使钻井液能在井壁下几个方面保护油气层。
表面形成具有半透膜性能的膜, 甚至在井壁上形成( 1)防止储层岩石孔喉中的黏土矿物水化膨胀
隔离膜, 水基成膜钻井液与井壁泥页岩接触后能在引起的水敏效应。
岩石表面形成一种具有调节、控制井筒流体与近井( 2)防止水相圈闭引起的储层损害。
壁地层流体系统间传质、传能作用的膜, 即在井壁的( 3)防止固相颗粒和高分子处理剂侵入油气层
外围形成保护层, 阻止水及钻井液进入地层。这样引起的孔喉堵塞。
能有效防止地层水化膨胀, 封堵地层层理裂隙, 防止( 4)防止电解质侵入油气层引起的盐敏效应。
地层内黏土颗粒的运移, 防止井壁坍塌[ 1] 。该项技( 5)防止钻井液处理剂进入油气层引起的润湿
术的研究与成功应用使钻井工程中的井壁稳定技术性变化导致的储层损害。
水平提高到一个新的高度, 对于提高勘探开发的进( 6)膜清除剂可清除形成的膜[ 3 ] , 恢复地层原
度与成功率, 对于油气井工程的井下安全、井壁稳定始渗透率。
与环境保护具有重要意义, 但关于该技术对储层保二、成膜剂及成膜钻井液体系
护效果的研究, 目前开展的还不够深入。
的研制及评价
一、钻井液- 井壁界面的成膜机理
首先将一定质量的改性两亲无机颗粒加入亲油
及储层保护原理
单体 A