微泡沫鉆井液技術(shù)在吉林油田的應(yīng)用

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1、微泡沫鉆井液技術(shù)在吉林油田的應(yīng)用　　摘要：文章結(jié)合乾安地區(qū)低壓、易漏區(qū)塊地層特點(diǎn)以及鉆井液技術(shù)需求，有針對性地開展微泡沫鉆井液技術(shù)研究，從而滿足低壓、易漏區(qū)塊安全施工及儲層保護(hù)要求，為吉林油田低壓、易漏區(qū)塊儲層的高效勘探開發(fā)提供技術(shù)支持?！　￡P(guān)鍵詞：微泡沫；鉆井液；低密度；防漏　　引言　　吉林油田乾安地區(qū)屬裂縫發(fā)育地帶，為解決易漏區(qū)地質(zhì)儲量的有效動用，采用可循環(huán)微泡沫鉆井液技術(shù)，微泡沫鉆井液技術(shù)可有效降低鉆井液密度，且微泡沫自身具有獨(dú)特的封堵能力，可有效預(yù)防井漏。針對吉林油田乾安地區(qū)地層漏失等難點(diǎn)，開展可循環(huán)微泡沫鉆井液技術(shù)研究與應(yīng)用，對于乾安地區(qū)鉆井有效防漏、節(jié)約成本、保護(hù)儲層、提高油

2、井產(chǎn)能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。　　1地質(zhì)及工程概況　　吉林油田乾安地區(qū)位于松遼盆地南部中央坳陷，該地區(qū)上部嫩江組大段泥頁巖發(fā)育，下部姚家組、青山口組、泉頭組地層裂縫發(fā)育，裂縫發(fā)育為高角度縫、垂直裂縫，裂縫寬度較小，大約0.3mm左右，多表現(xiàn)為閉合縫。該地區(qū)主力開發(fā)層位油層含油性主要受儲層巖性、物性控制，形成巖性油藏和斷層-巖性油藏，屬于低孔、低滲儲層?！　∏驳貐^(qū)生產(chǎn)井采用二開制井身結(jié)構(gòu)，一開套管下深約260m，二開裸眼段長約2000m。二開井段上部嫩江組由大段易水化泥頁巖組成，長約600m，易水化坍塌；下部青山口組和泉頭組裂縫發(fā)育，鉆井過程中頻繁發(fā)生漏失，延長鉆井周期，增大鉆井成本，給施工

3、帶來極大困難，儲層發(fā)生漏失還會造成嚴(yán)重的儲層污染?！　?鉆井施工難點(diǎn)　　2.1乾安地區(qū)地層裂縫網(wǎng)狀發(fā)育，鉆井過程中井漏事故頻繁發(fā)生。其中，海坨子地區(qū)每年井漏發(fā)生率均在50%以上，漏失量大，例如海51井漏失910方。井漏的發(fā)生，延長鉆井周期，增大鉆井成本，如果漏失發(fā)生在儲層，還會造成嚴(yán)重的儲層傷害。　　2.2乾安地區(qū)上部嫩江組易出現(xiàn)水化坍塌，下部青山口組易掉塊垮塌。在應(yīng)用現(xiàn)有鉆井液施工過程中，如果井壁浸泡時間過長，鉆井液密度偏低，就會引起井壁失穩(wěn)、坍塌?！　?.3二開制井身結(jié)構(gòu)生產(chǎn)井二開裸眼段長，易塌易漏層位于同一裸眼段內(nèi)，部分井為水平井，造斜段和穩(wěn)斜段位于易塌易漏層段，進(jìn)一步增加了施工難

4、度?！　?微泡沫鉆井液室內(nèi)研究　　3.1微泡沫鉆井液體系配方研究　　針對乾安地區(qū)鉆井難點(diǎn)以及微泡沫鉆井液體系特點(diǎn)，室內(nèi)開展了可循環(huán)微泡沫鉆井液體系配方研究及性能評價?！　?.1.1基漿的選擇　　發(fā)泡劑在具有高分子聚合物的鉆井液體系中發(fā)泡效果最好，因此選擇聚合物鉆井液體系作為發(fā)泡基漿。室內(nèi)對乾安地區(qū)應(yīng)用的聚合物鉆井液體系配方進(jìn)行了優(yōu)化完善?！　∫皇强紤]乾安地區(qū)地層水礦化度高，儲層水敏性強(qiáng)，故采用鹽水聚合物鉆井液體系?！　《强紤]密度降低后增加地層不穩(wěn)定性，進(jìn)一步增強(qiáng)了體系的封堵抑制能力?！　?yōu)化前配方為：膨潤土+Na2CO3+FA-367+NH4-PAN+XY-27　　優(yōu)化后配方為：膨潤土

5、+Na2CO3+NH4-PAN+KPA+KCL+KFH+HQ-1+YK-H。　　優(yōu)化后的鉆井液流變性更好，具有良好的封堵抑制能力，為泡沫鉆井液體系防止地層水化坍塌奠定了基礎(chǔ)。優(yōu)化后鉆井液配方抑制能力明顯增強(qiáng)，40目巖屑回收率達(dá)到90.3%。優(yōu)化后鉆井液體系流變性更好，而且失水量明顯降低，泥餅質(zhì)量明顯提高，體現(xiàn)了鉆井液體系良好的造壁能力。　　3.1.2發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑優(yōu)選　　共優(yōu)選了5種發(fā)泡劑VF-1、VF-2、BZ-MBS、DF-1和FP12，其中VF-1、VF-2、和DF-1加入后體積變化量小，F(xiàn)P12與BZ-MBS相比發(fā)泡量較少，穩(wěn)定性較差，所有優(yōu)選BZ-MBS作為改性用的發(fā)泡劑。相應(yīng)

6、的，穩(wěn)泡劑BZ-MBSF作為與發(fā)泡劑BZ-MBS配套使用的處理劑，具有增加微泡穩(wěn)定性和抗壓縮能力?！　?.2微泡鉆井液體系配方確定　　現(xiàn)場井漿采用KCl聚合物體系：在該井漿中分別加入少量的發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑并充分?jǐn)嚢?，通過實(shí)驗(yàn)可得，少量的發(fā)泡劑就能起到明顯的發(fā)泡效果，密度降低顯著，隨著發(fā)泡劑加量的增加，鉆井液粘度、切力略有提升，失水逐漸降低，體現(xiàn)了微泡鉆井液良好的造壁能力和防塌能力?！　?微泡沫鉆井液性能評價　　4.1微泡沫鉆井液防漏堵漏性能　　4.1.1較低的靜液柱壓力和當(dāng)量循環(huán)密度　　低密度的微泡沫鉆井液可減小井底靜壓力，并且能夠有效降低井底當(dāng)量密度，從而起到防漏的作用?！　?.1.2微

7、氣泡附加阻力作用　　當(dāng)氣泡在壓差作用下向多孔介質(zhì)細(xì)小裂縫內(nèi)流動時，其彎曲界面收縮壓產(chǎn)生附加阻力，附加阻力具有迭加性，迭加起的總阻力相當(dāng)于漏層承壓能力的提高值，體現(xiàn)出堵漏的能力?！　?.1.3微氣泡內(nèi)部壓力作用　　鉆遇低壓裂縫時，被壓縮的微泡膨脹，隨著微泡擠入地層裂縫，引起微泡的聚集和低剪切速率下黏度增加，由這種微環(huán)境形成一種無固相的橋?！　?.1.4漏失層的架橋機(jī)理　　大多數(shù)地層都是親水性的，毛細(xì)管壓力抵抗疏水微泡侵入地層。濾液要進(jìn)