鋁胺強(qiáng)抑制潤滑防塌鉆井液在勝利油田非常規(guī)區(qū)塊的應(yīng)用-論文.pdf

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1、第24卷第1期廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)vo1．2，4No．12014年2月JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyFebruary2014鋁胺強(qiáng)抑制潤滑防塌鉆井液在勝利油田非常規(guī)區(qū)塊的應(yīng)用邱春陽，王寶田，何興華，司賢群，郭祥鵑(勝利石油工程有限公司鉆井泥漿公司，山東東營257064)摘要：勝利油田非常規(guī)油氣資源豐富，設(shè)計(jì)采用長水平段水平井進(jìn)行開發(fā)。長水平段水平井施工過程中，井壁穩(wěn)定、井眼凈化及潤滑防卡問題突出，鉆井液施工難度大。通過鉆井液處理劑優(yōu)選，研發(fā)了鋁胺強(qiáng)抑制潤滑防塌鉆井液，并在勝利油田多個(gè)非常規(guī)區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用，取得了

2、良好的應(yīng)用效果，解決了長水平段鉆探過程中井壁穩(wěn)定、井眼凈化及潤滑防卡的難題，機(jī)械鉆速有明顯提高。關(guān)鍵詞：鋁胺；非常規(guī)；井壁穩(wěn)定；井眼凈化；潤滑防卡中圖分類號：TE254．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095—2562(2o14)01—0013—03勝利油田非常規(guī)油氣資源包括致密砂巖油氣藏和頁巖油氣藏?，F(xiàn)已探明致密砂巖油氣藏1．15X10st，“十二五”期間還將至少新增2X10st；頁巖氣資源量為2．3X10一8．0×10ITl3，頁巖油資源量135×108～153×l0st，是油田今后相當(dāng)長一段時(shí)期內(nèi)的增儲(chǔ)建產(chǎn)主陣地，勘探與開發(fā)前景廣闊。非常規(guī)油氣資源在埋藏、儲(chǔ)層與流體特征與常規(guī)油氣資源

3、相比具有較大區(qū)別，采用常規(guī)開發(fā)技術(shù)鉆井成本高，效益差，為提高勘探開發(fā)效益，設(shè)計(jì)采用長水平段水平井進(jìn)行開發(fā)。長水平段水平井施工過程中，井壁穩(wěn)定、井眼凈化及潤滑防卡問題突出，鉆井液施工難度大。通過鉆井液處理劑優(yōu)選，研發(fā)了鋁胺強(qiáng)抑制潤滑防塌鉆井液，并在勝利油田多個(gè)非常規(guī)區(qū)塊進(jìn)行了應(yīng)用，取得了良好的效果。l非常規(guī)區(qū)塊鉆井液施工難點(diǎn)勝利油田地層自上而下為平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組和沙河街組。在鉆井過程中，上部地層直井段施工順利，無復(fù)雜情況發(fā)生；下部地層沙河街組由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，再加上井身結(jié)構(gòu)的限制，施工中易發(fā)生復(fù)雜情況，特別是在定向施工過程中，鉆井液技術(shù)難度較大，主要有以下三點(diǎn)：(1)井壁

4、穩(wěn)定。沙河街組地層泥巖微裂縫、層理發(fā)育，易剝蝕掉塊，井壁失穩(wěn)嚴(yán)重；定向鉆進(jìn)過程中上井壁懸空，僅僅依靠鉆井液液柱支撐，易發(fā)生井壁垮塌；三開裸眼段長，工程施工時(shí)間長，裸眼井段浸泡時(shí)間長，井壁失穩(wěn)幾率增大。(2)井眼凈化。三開定向及水平段施工中，巖屑沉積在下井壁形成巖屑床，難清除，井眼凈化難度大。(3)潤滑防卡。定向段及水平段施工中，鉆具緊貼井壁前進(jìn)而使摩阻和扭矩增大，潤滑防卡難度大；巖屑床的形成，導(dǎo)致摩阻和扭矩更大，定向中造成“拖壓”現(xiàn)象，更加大了潤滑防卡的難度。2鉆井液的研究2．1鉆井液選擇通過調(diào)研國內(nèi)水平井及大位移井鉆井液施工情況，胺基鉆井液是近幾年使用廣泛的鉆井液“，在對付強(qiáng)水敏泥頁

5、巖地層方面具有特殊的效果。隨著該鉆井液的不斷應(yīng)用，新的處理劑被引入，其特性也在不斷改善，不僅在穩(wěn)定井壁、保護(hù)油層、保護(hù)環(huán)境方面起到了一定作用，而且在安全快速鉆井和提高井身收稿Et期：2013—11—04；修回Et期：2014—01—14作者簡介：邱春陽(197&一)，男，遼寧鐵嶺人，工程師，碩士研究生，主要從事鉆井液體系研究和技術(shù)服務(wù)工作。14廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)2014正質(zhì)量方面具有良好的應(yīng)用效果。針對勝利非常規(guī)區(qū)塊地層特點(diǎn)及施工中的技術(shù)難點(diǎn)，通過優(yōu)選處理劑，優(yōu)化其加量，研發(fā)了鋁胺強(qiáng)抑制潤滑防塌鉆井液，基本配方如下：(5—7)％膨潤土+(0．4～0．6)％PAM+(0．5～1．5)％

6、有機(jī)胺+(1．5～2．5)％納米乳液+(1．0～1．5)％鋁絡(luò)合物抑制劑+(1．0～1．5)％磺酸鹽共聚物降濾失劑+(24)％磺化酚醛樹脂SMP一1+(34)％膠乳瀝青+(2～4)％超細(xì)碳酸鈣+(1～1．5)％硅氟穩(wěn)定劑+(5～12)％原油+(0．4—0．8)％乳化劑sP一8O。2．2鉆井液作用機(jī)理有機(jī)胺分子上多個(gè)獨(dú)立的胺基可充填在粘土顆粒的晶層之間，并把它們束縛在一起，有效地減少粘土的吸水傾向，其抑制作用具有長效性‘8J。鋁絡(luò)合物抑制劑滲入地層后，與粘土結(jié)合形成具有固結(jié)作用的硅鋁酸鹽不滲透層，阻止濾液的進(jìn)一步侵入；進(jìn)入頁巖內(nèi)部后，與地層中多價(jià)陽離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成沉淀，增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性

7、-9。納米乳液顆粒尺寸小，呈正電性，能更快地吸附在井壁及粘土顆粒表面，并在其表面形成油膜，阻止井壁及粘土顆粒的水化，并能提高鉆井液的潤滑性；納米乳液更容易擠入地層孔隙、層理及微細(xì)裂縫中，起到有效的封堵作用_】。。。膠乳瀝青在井底溫度作用下，在井壁巖石表面形成一層牢固的薄膜，阻止濾液向地層滲透；在正壓差下，瀝青乳液顆粒進(jìn)入地層微孔隙和微裂隙中，配合超細(xì)碳酸鈣，封堵地層微孔隙和微裂隙，穩(wěn)定井壁?。3鉆井液性能評價(jià)3．1抑制性能評價(jià)采用了抑制頁巖膨脹