文档介绍：松辽盆地深层水平井钻井液技术研究
松辽盆地深层水平井钻井液技术研究
摘要:本文通过对高温稳定剂的作用原理进行分析,首先选择出合适的高温稳定剂,接着对深层水平井钻井液的配方进行优选,从而确定钻井液的配方,并根据根据所指定的配方指定相应的施工现场要求,形成集施工、管理、技术于一体的综合性深层水平井水基钻井液技术。
关键词:水平井流变性抑制性抗劣土侵
前言
松辽盆地为典型的复杂小块油田,多采用深井、超深井作业[1],造成水基钻井液各成分长时间处于高温高压的工作条件下,易于与各种微粒子作用发生高温去水化作用、大分子处理剂高温氧化降解作用、有机处理剂高温交联作用等,致使钻井液的各项性能指标下降,进而使得钻井机械钻速慢、钻井周期长成本高,因此研究深层水平井钻井液在高温高压条件下的虑失性能、流变性能和钻井液的抗高温性能具有重要意义。
一、高温稳定剂选择
分子的热运动主要由温度影响,温度越高,分子的热运动越剧烈,所以在高温的环境下,由于水分子剧烈运动导致粘土粒子之间的排斥力减弱,从而出现聚结趋势,导致钻井液的黏度增加,呈现高温减稠特性。并且,随着粘土含量的增加,将会导致各分子之间相互聚结形成网架结构,从而使得黏切大幅度提高,严重时可能发生胶凝、固化等现象。为了防止上述问题的发生,通过对钻井液体系的水基进行研究,对比不同种类的高温稳定剂,选择出了STBHU高温稳定剂,其作用机理为:1)在球状分子之间形成柔性连接,提高其搬运能力;2)半刚性微粒粘度特性。通过这两个特性的综合控制,实现钻井液在高温条件下的粘度、滤失、润滑等性能的综合控制。
二、深层水平井钻井液配方的优选

针对松辽盆地地层结构特点和构造井深,在充分考虑钻井液抗高温稳定性、抗盐抗钙污染能力、抑制性能、抗岩屑污染能力等性能要求,优选出了松辽盆地井水平井水基钻井液配方:海水+9~10%膨润土+-%纯碱+-%天然高分子包被剂IND-30+-%流型调节剂HF-1+%NaOH+%-%聚丙烯酰胺钾盐KPAM+4%-6%高温抗盐降虑失剂+4%-5%防卡降滤失剂+%-1%降粘剂+8%-10%的仿油基材料+2%-4%抑制剂+重晶石+4%-%膨胀土,通过对钻井液配方的优选,确保其在高温工作条件下的稳定性、抑制性能、抗盐、抗钙污染能力。

钻井液性能包括抗温性能、抑制性能、抗污染性能及对气层储层保护性能[2],选定钻井液后,需要对其进行性能校核,确定其是否符合性能要求,对于其抗高温稳定性,可以通过比较不同密度的深层水平井钻井液,用高速搅拌制造高温环境,经过16个小时的搅拌老化,对比其滤失性能和流变性能,结果见表1。
根据表1可知,对于不同密度的钻井液经过高温搅拌后滚动16h,对比热滚前后数据,发现其均有良好的率变性能,能够满足松辽盆地地区深井段安全快速的钻井要求。
选取经过烘干的松辽盆地地区的泥岩岩屑50g(--),分别加入500ml深层水平井钻井液和500ml清水之中,在80摄氏度条件下滚动16小时后,,并用水冲洗1min,然后对其进行烘干称重,并进行岩屑回收率的标定。标定结果如表2所示。
由表2可