復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)

復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)

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復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù) 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)鹽巖(NaCl)層、石膏層(CaSO4)、鹽膏互層在中原油田分布較廣,其厚度也不一,一般在100~300m,對其鉆井液的污染情況也不一樣。目前我油田有四個鉆井公司,所用的鉆井液體系和鉆井液處理劑也有些不同。但鉆井液工藝、技術(shù)比較成熟,都取得了良好的效果。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)一、鉆井液體系1、淡水聚合物鉆井液體系聚合物鉆井液體系是指以乙烯基共聚物的衍生物為主處理劑組成的鉆井液。該鉆井液具有較強(qiáng)的橋接作用,能使鉆井液中的粘土顆粒保持在較粗的狀態(tài),同時由于聚合物的吸附作用,使鉆屑、鹽巖、石膏表面受到吸附層的保護(hù)而不分散成更細(xì)的顆粒,因此用聚合物鉆井液鉆鹽膏層,可以有較高的鉆井速度和經(jīng)濟(jì)效益。聚合物具有絮凝包被作用,能夠較理想的調(diào)節(jié)鉆井液的粘度、切力、降低濾失量、穩(wěn)定地層等特性。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑴常用聚合物處理劑SD-17W為乙烯基共聚物,其分子量為150~200萬,是一種丙烯酸、丙烯酰胺的共聚物,在鉆井液中用作降濾失劑,具有具有較強(qiáng)抗鹽、抗鈣和抑制粘土分散的能力,特別是在鹽水、飽和鹽水中的抑制性比較突出。高溫穩(wěn)定性好,能有效地防止高溫分散和高溫增稠,適應(yīng)于深井高溫、高壓地區(qū)使用。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)DPHP為懸浮性聚丙烯酰胺,其分子量為500~600萬。水溶性較好,包被能力較強(qiáng),抗鹽膏污染能力較強(qiáng),其抗溫可達(dá)150℃以上。MAN101是一種乙烯基聚合物降濾失劑,適用于淡水、鹽水、飽和鹽水等水基鉆井液體系,它具有抗溫、抗鹽、抗污染、降低濾失量和抑制防塌等效果,用它處理的鉆井液膠體穩(wěn)定,同時,可改善鉆井液的流變性能,具有較好的稀釋特性。在鉆井液中的一般加量為0.2~1%。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)MAN-104具有抗高溫降濾失、攜帶巖屑等特點(diǎn),有較好的剪切稀釋性能和抗剪切安定性,改善鉆井液的流型,并具有抗鹽(達(dá)飽和)和一定的抗鈣、鎂能力。可用于淡水、海水、咸水和飽和鹽水鉆井液體系,可與其它處理劑復(fù)配使用。SL-Ⅰ、SL-Ⅱ?yàn)楸0泛捅┧岬难苌?。其分子量?00~200萬,在鉆井液中用作抗鹽降濾失劑。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)LF-Ⅰ為丙烯酰胺和丙烯酸的衍生物。其分子量為150~250萬,在鉆井液中用作抗鹽將濾失劑,該劑抗溫鹽膏的污染能力較強(qiáng)。GK-97為聚合物降濾失劑的一種,為丙烯酸和丙烯酰胺的共聚物,它具有分子量(<100萬=低,降濾失效果好而不提粘切等優(yōu)點(diǎn),適用于淡水、鹽水和飽和鹽水等鉆井液。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)LV-CMC由棉花纖維與氯乙酸反應(yīng)而成。為白色或微黃色纖維狀粉末。具有吸濕性、無臭、無味、無毒、不易發(fā)酵、不溶于酸、醇等有機(jī)溶劑,易分散于水中成膠體溶液。有一定的抗鹽能力和熱穩(wěn)定性。在鉆井液中主要用作護(hù)膠劑、降濾失劑。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑵鉆井液工藝1.二開一般采用一開的鉆井液進(jìn)行改造,其方法是,將一開后的鉆井液加水后,再加入部分DPHP或80A51進(jìn)行開鉆。由于上部地層造漿較為嚴(yán)重,在快速鉆進(jìn)的同時加入大分子聚合物(DPHP或80A51)進(jìn)行維護(hù)處理,以穩(wěn)定鉆井液性能。第二只鉆頭混入一車液體HPAN(一般8~10m3)。濾失量的控制應(yīng)采用LV-CMC或GK-97將濾失量控制在8ml以下。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)2.鉆至井深1200m后,用大、小分子聚合物復(fù)合膠液(或干粉)進(jìn)行維護(hù)處理鉆井液,嚴(yán)格控制濾失量。3.井深小于2800m,MBT控制在35~60g/l;井深大于2800m,MBT控制在30~50g/l;PH值控制在8~9之間。。4.311mm井眼,粘度、切力適當(dāng)提高。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)5.在鹽膏層發(fā)育較好的地區(qū)鉆井時,進(jìn)入鹽膏層前用抗污染能力較強(qiáng)的處理劑復(fù)合膠液或干粉(如SD-17W、SL-1、LV-1等)預(yù)處理。進(jìn)入鹽膏層后,粘度、切力、濾失量無大變化,說明抗污染能力強(qiáng),處理劑量已夠。粘度、切力、濾失量高時,說明處理劑量不夠,應(yīng)繼續(xù)加大處理劑用來,嚴(yán)禁用FCLS處理鉆井液。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)6.在易塌、易垮地區(qū)(或區(qū)塊)鉆井時,應(yīng)采用防塌效果好、抑制能力強(qiáng)的處理劑進(jìn)行維護(hù)處理。如NH4-HPAN、K-PAN等處理劑。防塌應(yīng)采用化學(xué)、力學(xué)相結(jié)合的方法,密度應(yīng)走上限。7.在鹽膏層發(fā)育較強(qiáng),段較長的區(qū)塊鉆井時可將聚合物鉆井液轉(zhuǎn)化為飽和鹽水或欠飽和鹽水聚合物鉆井液。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)8.進(jìn)入鹽膏層前進(jìn)行預(yù)處理,進(jìn)入鹽膏層后鉆井液性能一般無大變化。進(jìn)入鹽膏層前沒有預(yù)處理,鉆井液受鹽膏層污染時,一般表現(xiàn)在濾失量增大,粘切先升高后下降。這時可繼續(xù)用聚合物復(fù)合膠液進(jìn)行處理,一直到性能恢復(fù)正常為止,并加入一定量的GK-97、LV-CMC進(jìn)行護(hù)膠和降低濾失量。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)9.當(dāng)鉆井時間較長,井底溫度較高,電解質(zhì)濃度較大,OH-含量較多等不利因素導(dǎo)致鉆井液鈍化(粘土電性降低)時,可補(bǔ)充部分預(yù)水化膨潤土新漿,以提高鉆井液的穩(wěn)定性。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)聚合物鉆井液是一類使用較廣泛的體系,由于它的應(yīng)用范圍廣而深受各油田的歡迎。聚合物鉆井液體系在使用過程中,人們也積累了大量而豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),如,當(dāng)聚合物欠量時,振動篩不利索,一些鉆屑和泥巴很難從振動篩上掉下來。當(dāng)聚合物夠量時,振動篩上的巖屑三五成群的從振動篩上跳下來,振動篩顯的非常利索。又如,聚合物夠量時,鉆入鹽膏層,流變性能基本無變化。不夠量時,鉆井液流動困難,膠體破壞,就象鹵水點(diǎn)豆腐一樣。再如,聚合物加過量時,粘度下滑,攜巖困難,振動篩的巖屑大量減少。總的來說,聚合物鉆井液體系是一類比較好控制和有發(fā)展前途的體系,在中原油田得到廣泛的使用。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)2、聚磺鉆井液體系聚磺鉆井液是指:①指聚合物含有磺酸基、磺甲基處理劑的鉆井液。這種鉆井液具有高溫穩(wěn)定性及抗污染染能力強(qiáng)等特點(diǎn)。適用于深井及超深井。②在三磺鉆井液體系的基礎(chǔ)上加上水解聚丙烯酰胺和水解聚丙烯酸鈣或丙烯酸的衍生物,使其成為兩聚兩磺或多聚多磺的鉆井液,統(tǒng)稱為聚磺鉆井液。其主要特點(diǎn)是,鹽膏層污染能力強(qiáng)、高溫高壓濾失量低,性能穩(wěn)定,流變參數(shù)適宜,結(jié)構(gòu)力弱,靜切力小,防卡效果好,抗溫能力強(qiáng),具有良好的熱穩(wěn)定性(抗溫可達(dá)200℃)等。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑴常用處理劑磺化單寧。代號:SMT,其結(jié)構(gòu)式為:NaOCH2SO3NaHOCOONaNaO 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)為磺甲基單寧酸鈉與鉻的絡(luò)合物。為棕褐色粉末或細(xì)顆粒狀,吸水性強(qiáng),易溶于水,水溶液呈堿性。適用于各類水基鉆井液用作降粘劑,在鹽水、飽和鹽水鉆井液中能保持一定的降粘能力??光}侵可達(dá)2000PPM,抗溫可達(dá)180~200℃。也可用于深井固井水泥漿的緩凝劑和減稠劑。一般認(rèn)為,單寧類降粘劑的作用機(jī)理是:單寧酸鈉苯環(huán)上相鄰的雙酚羥基可通過配位鍵吸附在粘土顆粒斷鍵邊緣的Al3+處,如 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)HO——COO-Na+粘土顆粒AlO—H 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)而剩余的—ONa和—COONa均為水化基團(tuán),它們又能給粘土顆粒帶來較多的負(fù)電荷和水化層,使粘土顆粒端面處的雙電層斥力和水化膜厚度增加,從而拆散和削弱了粘土顆粒間通過端-面和端-端連接而形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),使粘度和切力下降。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)磺甲基酚醛樹脂代號:SMP、SP;是由苯酚、甲醛、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉等反應(yīng)制得的一種化合物,其反應(yīng)式如下: 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)該產(chǎn)品有水劑和粉劑兩種產(chǎn)品,勻分為1型和2型。1型用于礦化度≤10萬mg/l的水基鉆井液;2型可抗鹽至飽和。水劑為棕紅色粘稠液體;粉劑為宗紅色粉末。勻溶于水,水溶液呈堿性。SMP的分子結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn):⒈分子主要以苯環(huán)、亞甲基橋和C-S鏈等組成。因此,其熱穩(wěn)定性較好;⒉分子量較小,一般約在一萬以內(nèi)。其分子不是直鏈型,因此它不會引起鉆井液嚴(yán)重增稠,高溫下無副作用;⒊親水基為磺甲基-CH2SO3-,且其比例較高(SMP-1的理論磺化度為75%)。因此,親水性強(qiáng),抗鹽析能力亦強(qiáng),且可調(diào)整(取決于磺化度)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)親水能力受高溫影響較小,抗鈣能力強(qiáng),較低的PH不影響其親水能力;⒋分子中的吸附基為-OH,故PH較高對吸附不利,而且其吸附能力受高溫影響較大;⒌酚羥基具有與高價陽離子絡(luò)合的能力,因此它能與很多高價陽離子配合使用,提高其效能。SMP是一種抗高溫(200~220℃)降濾失劑,并具有多種功能,例如抗鹽可達(dá)飽和,抗鈣可達(dá)2000ppm;在較寬的PH范圍內(nèi)均可使用(PH8~11);能改善濾餅質(zhì)量(降低滲透性及增加壓縮性及減低濾餅?zāi)ψ柘禂?shù))。主要用于深井、超深井水基鉆井液降濾失量劑,兼有一定的防塌能力。與磺化褐煤、鐵鉻鹽復(fù)配使用效果最佳。一般加量5%左右(低溫時為3%)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)磺甲基褐煤。簡稱:磺化褐煤,又名磺甲基腐植酸。代號:SMC;由磺甲基腐植酸經(jīng)鉻鹽交聯(lián)而成的鉻合物。為黑褐色粉末或顆粒,易溶于水,水溶液呈堿性。是一種能耐200~220℃高溫的淡水鉆井液的降粘劑和降濾失劑。一般用量為3~5%。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)PSP。是一種鉆井液用兩性離子磺化酚醛樹脂。是在磺化酚醛樹脂(SMP)的分子骨架中的苯環(huán)上引入了一定比例的季胺鹽有機(jī)陽離子而得到的兩性離子。它不僅保留了原SMP的優(yōu)異特性,而且彌補(bǔ)了SMP使用效率低,抑制性差,中、淺井使用效果不佳等不足,同時還增加了鉆井液體系的抗溫抗鹽性能。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)陽離子褐煤。代號為PMC,為黑色自由流動粉末。是由褐煤堿化后與季銨鹽反應(yīng)而成是一種鉆井液用處理劑。在鉆井液中它具有抑制泥頁巖水化膨脹的能力,抗溫(180~200℃)效果好。用于聚磺鉆井液。一般加量為2~3%。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑵鉆井液工藝1.聚磺鉆井液是在聚合物鉆井液或其它類型鉆井液的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而成的。鉆至井深2800~3000m,停鉆將井眼清洗干凈調(diào)整好性能進(jìn)行轉(zhuǎn)化鉆井液,其具體做法是,在循環(huán)、攪拌狀態(tài)下,將準(zhǔn)備好的磺化處理劑、聚合物及降濾失劑在混合漏斗中加入,循環(huán)均勻后,測定鉆井液性能,達(dá)到要求后繼續(xù)鉆進(jìn)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)2.鉆進(jìn)過程中可用磺化材料與聚合物復(fù)合膠液進(jìn)行維護(hù)處理,并使用好固控設(shè)備,防止低密度固相污染鉆井液。3.在易塌、易垮地區(qū)(區(qū)塊)鉆井時,可根據(jù)處理劑的防塌、抑制能力選擇處理劑,如、PSP、PMC、NH4-HPAN、K-PAN等,并采用化學(xué)、力學(xué)相結(jié)合的方法進(jìn)行防塌。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)4.當(dāng)鉆入鹽膏層,粘切高時,嚴(yán)禁用FCLS,應(yīng)采用低濃度聚磺復(fù)合膠液。粘度、切力低,攜巖困難時,可適當(dāng)提高粘度或切力,特別是提高動切力有利于攜巖。5.摩阻大時,可混入適量的原油或加入潤滑劑及聚合醇,在大斜度井、水平井中,原油、潤滑劑、聚合醇難以湊效時,可使用空心玻璃微珠(可通過150目篩,抗溫達(dá)500℃,抗研磨能力>120N)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)6.該體系PH值控制在8.5~9.5之間。7.井深后,控制加入分散性強(qiáng)的處理劑,如FCLS、HSHY。體系受高溫、時間影響,粘土礦物表面活性降低,呈現(xiàn)較大惰性時(鈍化),適當(dāng)減少NaOH的加量,也可加入0.2~0.4%Na2Cr2O7.2H2O,或著配制部分新膨潤土漿均勻混入鉆井液內(nèi)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)8.體系的密度低于1.50g/cm3時,MBT可控制在35~50g/l。高密度鉆井液可控制在10~20g/l。9.在易漏地區(qū)(區(qū)塊)鉆井,可加入部分隨鉆堵漏劑(如GD-3、超細(xì)目碳酸鈣等),同時加入部分瀝青類產(chǎn)品(如CAS-2000、SAS、FT-1、LFT-70等)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)聚磺鉆井液體系在我國各個油田得到了廣泛的應(yīng)用,中原油田應(yīng)用也較廣,特別是在文東及衛(wèi)城地區(qū)是必用的鉆井液體系。它的抗溫和抗鹽膏層污染能力是其它鉆井液體系不能比的。在文東地區(qū)鉆井時采用飽和鹽水聚磺體系,其Cl-含量不少于18000mg/l;在衛(wèi)城、濮城地區(qū)可使用欠飽和鹽水聚磺體系,其Cl-含量不少于15000mg/l。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)二、鉆井液的性能調(diào)節(jié)在鉆井過程中,井下條件在不斷變化,為了快打井、打好井,必須按照地層巖石的變化、井下情況是否正常等因素,及時正確地調(diào)整鉆井液的性能,以便充分發(fā)揮鉆井液的作用。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)1、提高密度隨著井深不斷增加,鉆井液的密度也相應(yīng)增大,一般提高鉆井液的密度是,①膨潤土可把鉆井液的密度提高到1.25g/cm3;②青石粉(碳酸鈣或超細(xì)目碳酸鈣)可把鉆井液的密度提高到1.35g/cm3;③當(dāng)鉆進(jìn)高壓鹽水層或高壓油氣層時,都要大幅度地提高鉆井液的密度,常用的方法就是往鉆井液里加入一定數(shù)量的重晶石或其它加重劑。將需要的加重劑在混合漏斗處調(diào)整加入,若加量太大時,可在兩個或幾個循環(huán)周內(nèi)加入。鉆井液加重后,由于固相含量增加將會使鉆井液的粘度、切力上升,濾餅增厚。因此,在使用加重鉆井液時應(yīng)注意下列問題。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑴加重前要調(diào)整好鉆井液性能,要求具有一定的切力,以防止加重劑下沉,但粘度要適當(dāng)?shù)牡?,密度要適當(dāng)。當(dāng)加重后的鉆井液密度要求較高時,原密度宜調(diào)整的低些,否則,加重后的鉆井液密度不易控制。此外,還可以考慮使用重鉻酸鉀作粘土分散抑制劑,以利于保持加重鉆井液具有較低的粘度。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑵注意防卡,除經(jīng)?;顒鱼@具不使鉆具在井內(nèi)靜止外,還可在鉆井液中混入原油或加入部分潤滑劑、表面活性劑、石墨粉(片)等,以降低濾餅粘附稀釋,增強(qiáng)鉆井液的潤滑性能。⑶做好凈化工作,凡是加重鉆井液都必須通過過濾篩,一定將其中的草根、樹皮、紙屑等過濾干凈,以防憋泵,中斷循環(huán)。要開動除砂器,避免鉆屑高度分散于鉆井液中,使其粘度切力難以降低。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)2、降低密度在鉆進(jìn)低壓油氣層或井漏時,經(jīng)常要求降低鉆井液密度。應(yīng)該注意的是要在維持濾失量和粘度大體不變的情況下把密度將下來。其方法如下。⑴加清水,因受濾失量的限制,只有在濾失量符合要求的前提下,才可加入適量的清水。⑵加濃度低的處理劑溶液,如稀的SMP、SMT、SW-17W、SL-1、80A51、CMC等膠液。⑶混入密度低的性能合乎要求的新漿,或混入原油等。⑷使用化學(xué)絮凝劑(如PAM、DPHP等)使其中的粘土顆粒聚沉或采用機(jī)械分離(如離心機(jī)、除泥器等)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)3、提高粘度當(dāng)攜砂難、井塌或沉砂過多易造成起鉆遇卡,下鉆不到井底,井下有較多的堆積物時,為了及時地把巖屑、泥砂攜帶出來,要考慮適當(dāng)提高粘度;有時堵漏也需要提高粘度。提高粘度的辦法是,加入CMC、MAN-104、80A51、原油、膨潤土、抗鹽土、純堿、補(bǔ)充新漿等都可提高鉆井液的粘度。提高粘度的同時要注意濾失量的變化,防止高聚物絮凝時濾失量增大。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)4、降低粘度鉆進(jìn)泥質(zhì)造漿地層、配加重鉆井液、以及鉆井液受可溶性鹽類污染都會使鉆井液的粘度上升,導(dǎo)致流動性差,洗井效果不良,易泥包鉆頭、鉆具,影響鉆速,這時就需要降低粘度。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)降低粘度的方法較多,究竟采用哪種方法降低粘度需要進(jìn)行具體分析。如果是鉆進(jìn)泥頁巖地層,由于鉆井液中粘土顆粒較多,分散得又較細(xì),可用粗分散鉆井液或加新漿或加水稀釋(在濾失量允許的前提下)的方法降低粘度。如果是鉆井液受污染,可采用消除污染的方法處理鉆井液。如果是固相含量太高所致,可加水稀釋或稀膠液(如SMT、黃河2號等),同時開動固控設(shè)備進(jìn)行離心分離。如果是飽和鹽水鉆井液體系,加水稀釋指的是飽和鹽水。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)5、靜切力和動切力的控制靜切力是在鉆井液靜止或不流動的條件下測定的顆粒間的作用力;動切力是在鉆井液流動條件下測定的顆粒間的作用力。二者即有區(qū)別又有關(guān)系,相同之處為它們都是顆粒間作用力大小的量度,所以,動切力變化時,靜切力也會變化。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)動切力大小取決于以下因素:⑴鉆井液中固相顆粒表面性質(zhì)(表面電化學(xué)性質(zhì)和水化程度);⑵固相顆粒的體積濃度(固相含量越高,顆粒間距離越小、吸引力越大,越易形成結(jié)構(gòu));⑶固相顆粒的帶電狀況;⑷固相顆粒周圍介質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)(液相中離子的濃度和類型)。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)在鉆進(jìn)過程中,靜切力往往會逐漸升高,其原因如下:⑴鉆井液中混入了可溶性污染物,如水基鉆井液中的鹽、水泥、石膏等,它們中和了粘土顆粒上的負(fù)電荷,結(jié)果引起絮凝,增加了動切力。⑵鉆頭的研磨作用使粘土顆粒進(jìn)一步破碎。在破碎顆粒的邊緣上,斷價鍵產(chǎn)生了新的吸力,使粘土顆?;ハ嗦?lián)接在一起。⑶惰性固相顆粒進(jìn)入鉆井液后,使顆粒間的距離縮小,而吸力增大。⑷易水化的頁巖或粘土巖屑進(jìn)入鉆井液后增加了新的活性固相顆粒,使顆粒更加靠近,并且總電荷數(shù)增加,因此,顆粒間的吸力增加。⑸加入的處理劑數(shù)量不足或過量都會增加顆粒間的吸力。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)用化學(xué)處理劑減小顆粒間的吸力,可以降低鉆井液的動切力,也就降低了鉆井液的有效粘度。降低動切力的方法如下:⑴在鉆井液中加入某些化學(xué)處理劑,如磺化單寧、鐵鉻鹽、黃河2號、磺化褐煤等,能夠使粘土顆粒增強(qiáng)水化作用,以致粘土顆粒表面上的水化膜變厚。將會減小顆粒間的吸力。同時,這些處理劑分子吸附在粘土顆粒的邊緣,可以改變粘土顆粒上作用力的平衡狀態(tài),或從吸力為主變?yōu)槌饬橹鳌?復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)⑵在鈣、鎂離子污染的情況下,用沉淀方法除去這些離子,以減小顆粒間的吸力。⑶固相含量高時,可以用水稀釋的方法來降低動切力。但是在一般情況下,這種處理效果較差。單純加水還有可能改變鉆井液的其它性能,使之不能滿足鉆井工作的要求。尤其是對加重鉆井液,這種影響更明顯。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)提高動切力的常用方法有:⑴往鉆井液里加入MMH、BPS等帶正電的處理劑。⑵往鉆井液里添加固相,如膨潤土、抗鹽土等。⑶往鉆井液里加入纖維物質(zhì),如石棉絨等。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)6、降低濾失量在鉆達(dá)油氣層,易塌或易吸水膨脹的地層,或滲透性好,濾餅厚,易發(fā)生粘附卡鉆的井段,需要嚴(yán)格控制鉆井液的濾失量。降低濾失量一般用降濾失劑,在具體使用降濾失劑時應(yīng)注意用量及濃度大小以及各種處理劑的配合。當(dāng)鉆井液中含鹽量高、PH低時,應(yīng)用NaOH溶液配合,反之效果不好。CMC、GK-97的降濾失效果較好,并且抗污染能力強(qiáng)。為提高處理劑的抗溫能力,還可配合表面活性劑使用(也可加入部分液體礦物油潤滑劑)。此外,混入原油也能起到降濾失的作用。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)7、PH值的控制各類鉆井液都有它一定的PH值范圍,許多處理劑在使用時也要求某一個范圍。如果PH值控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi),則鉆井液的粘度、切力、濾失量等性能就比較穩(wěn)定。因此,控制PH值是非常重要的。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)從理論上講,凡是加入鉆井液后能提高氫離子濃度或減小氫離子濃度的物質(zhì)都能改變PH值。然而,在現(xiàn)場調(diào)整PH值的方法是多種多樣的,并且可與調(diào)整其它性能的方法結(jié)合起來,例如,為了提高PH值,不一定單獨(dú)加入燒堿水,可使用鐵鉻鹽堿液、磺化單寧堿液、磺化褐煤堿液等,在降低粘度和切力的同時,也就提高了PH值。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)單純提高PH值可加入燒堿水、純堿、氫氧化鉀等處理劑。如果PH值過高,現(xiàn)場一般采用加無機(jī)酸的辦法來降低PH值。因?yàn)殂@井液一般都要求在堿性范圍應(yīng)用,如果PH值偏高,井下情況又確實(shí)需要降低PH值時,一般采用弱酸性膠液(如,磺化單寧、鐵鉻鹽等)的辦法,與鉆井液中多余的NaOH進(jìn)行互相作用。在用鹽酸解卡時,因鹽酸的加入使鉆井液PH值降低,性能變壞,這時單獨(dú)加入燒堿和不能使鉆井液性能變好。因?yàn)樗釅A中和的結(jié)果生成食鹽,因此宜用高堿比的磺化單寧堿液進(jìn)行處理。鉆井液粘度高時可配合稀濃度的燒堿水,或磺化單寧堿液,若濾失量較大時,可加入少量的CMC。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)8、處理陳舊鉆井液鉆井液經(jīng)過長期使用后,粘土顆粒越分散越細(xì),粘度、切力越來越高,化學(xué)處理劑也加得較多較雜,這種鉆井液再用化學(xué)處理已無效,甚至起反作用;還有的鉆井液停放時間太長(例如起鉆后鉆井液在井內(nèi)靜止時間較長或備用鉆井液在儲備罐里存放時間太長),粘土顆粒也已分散得很細(xì),再加上對鉆井液情況不甚了解,不便決定加什么處理,在這種情況下,處理方法是先用少量水稀釋,然后加過量的石灰,再用磺化單寧把鉆井液處理到所要求的性能。加過量石灰的目的一方面是把其中分散得很細(xì)的鈉質(zhì)土變?yōu)殁}質(zhì)土,使固相顆粒變粗、膠體顆粒變少;另一方面是利用鈣離子與原來加入的處理劑反應(yīng)使其失去作用。還可在加水稀釋后加入一定的乙烯基共聚物(如80A51、CPA、SD-17W、PAM等),使分散的粘土顆粒聚結(jié)并沉除掉一部分,然后再加其它處理劑。此外,也可加入濃度為1%的重鉻酸鈉(或重鉻酸鉀)溶液,加量一般為1~3%和適量磺化單寧。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)三、維護(hù)處理原則在鉆井過程中鉆井液受各種因素的影響,其性能隨時可能發(fā)生變化,為了使鉆井液保持良好的性能,以適應(yīng)鉆井工藝和地質(zhì)方面的要求,必須認(rèn)真做好鉆井液的日常維護(hù)處理工作。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)1、及時正確地測量鉆井液性能測量鉆井液的性能只是手段而不是目的。要根據(jù)這些數(shù)據(jù)認(rèn)真分析思考各種性能變化的原因和相互關(guān)系,并借此判斷井下情況。各種鉆井液性能是否在理想范圍之內(nèi),不要盲目下結(jié)論,要與鉆井液體系及井下情況結(jié)合起來分析。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)2、利用各種手段認(rèn)真觀察鉆井液的變化要注意鉆井液地面循環(huán)系統(tǒng)的液面變化,觀察鉆井液的直觀流動性,有無油、氣、水或化學(xué)污染。檢查鉆井液的凈化情況。注意砂巖的變化,掌握是否有特殊地層。此外,還要了解鉆時、泵壓、排量和鉆進(jìn)情況等。通過這些情況和鉆井液性能數(shù)據(jù)的變化分析判斷井下鉆井液的情況和趨勢,以便采取必要的維護(hù)處理方案和應(yīng)急措施。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)3、做好室內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)為了更深入地了解鉆井液的性能,判斷性能變化的原因和制定維護(hù)處理方案,或轉(zhuǎn)換新的鉆井液類型,必須認(rèn)真做好室內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)。做小型實(shí)驗(yàn)時要盡量模擬當(dāng)時的井下條件。在現(xiàn)場可根據(jù)現(xiàn)場條件進(jìn)行小型實(shí)驗(yàn),處理鉆井液前,要從小型實(shí)驗(yàn)中選擇出適應(yīng)該井鉆井液體系和適應(yīng)井下條件的處理劑及最佳加量。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)4、搞好鉆井液的化學(xué)處理鉆井液的化學(xué)處理是通過往鉆井液里添加化學(xué)處理劑來調(diào)整其性能的過程?;瘜W(xué)處理可使鉆井液性能發(fā)生大幅度的變化。因此,化學(xué)處理應(yīng)根據(jù)小型實(shí)驗(yàn)制定處理方案,確定處理目的,加入處理劑的種類、數(shù)量及加入的方法,定出應(yīng)達(dá)到的性能指標(biāo),并且在處理時要選擇好時機(jī)。也就是在井下正常的情況下進(jìn)行,切忌中途中斷,盡量不要將要起鉆、井下情況不正?;蛟O(shè)備無保證的情況下進(jìn)行處理。其次,處理劑的加量一般不超過小型實(shí)驗(yàn)加量的50~80%,并且要整循環(huán)周均勻地加入。處理時要邊觀察、邊測量、邊實(shí)驗(yàn)、邊處理。處理后要測量循環(huán)周。了解鉆井液是否均勻一致,否則要充分循環(huán)或補(bǔ)充處理。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)5、用水(稀溶液)維護(hù)鉆井液在鉆進(jìn)過程中,鉆井液中的水分在井底壓差作用下不斷地滲失,粘土和巖屑又不斷地進(jìn)入鉆井液,就會使鉆井液的固相含量升高。所以,在鉆進(jìn)過程中應(yīng)該根據(jù)鉆井液的性能和地層情況適當(dāng)補(bǔ)充一定量的水,以保持固相含量處在合適的范圍。相反,如不補(bǔ)充失去的水分,固相含量升高,靠使用降粘劑來維持鉆井液的性能,其結(jié)果必然會使鉆井液的膠體性能過強(qiáng),性能不穩(wěn),逐漸變得對處理劑不敏感,粘度、切力很高,流動性變差,造成鉆井液老化現(xiàn)象。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)對上部地層,加水是鉆井液日常維護(hù)中最常見的措施,要細(xì)水長流,均勻加入,要防止不均勻地過猛地加水,加水過猛時會造成井壁失穩(wěn),井下出現(xiàn)復(fù)雜情況。井深后,為防止井壁失穩(wěn),可采取用稀膠液(溶液)的方法進(jìn)行補(bǔ)充水分。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)6、掌握規(guī)律,做到預(yù)處理影響鉆井液性能的因素是很多的,而且錯綜復(fù)雜,但也存在著一定規(guī)律性,只要我們認(rèn)真研究分析,就可以掌握這些規(guī)律,做到預(yù)處理。如在進(jìn)入高壓油、氣、水層前,將密度提高,使靜液壓力達(dá)到相應(yīng)的地層壓力,并調(diào)整好加重鉆井液的性能,就可以順利地鉆穿高壓層。又如,在鉆開鹽膏層前,對鉆井液進(jìn)行預(yù)處理,加入一定量的抗鹽膏處理劑,同樣順利鉆穿鹽膏層。搞好預(yù)處理就可以保證鉆井液性能良好穩(wěn)定,避免突然地大幅度變化,從而為安全順利鉆井創(chuàng)造條件。同時還可以節(jié)省大量的人力、物力和時間。 復(fù)合鹽膏層鉆井液技術(shù)7、收集好有關(guān)資料、數(shù)據(jù)的記錄和整理為了認(rèn)識鉆井液的變化規(guī)律,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高技術(shù)水平,應(yīng)該認(rèn)真搞好資料、數(shù)據(jù)的記錄和整理。要認(rèn)真寫好鉆井液原始記錄(包括鉆井液性能,處理情況,工程和井下情況)、小型實(shí)驗(yàn)記錄和處理劑消耗記錄。完井后填寫完井報表和技術(shù)總結(jié),并對鉆井過程中出現(xiàn)的特殊問題進(jìn)行總結(jié)和處理意見,避免以后出現(xiàn)類似問題,造成不必要的損失。 Thanks!

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