東濮凹陷高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com石油天然氣學(xué)報2012年5月第34卷第5期JournalofOilandGasTechnologyMay2012Vo1．34No．5東濮凹陷高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液李午辰(享景薯：：：；：；)貧功敏，高，J、芄(中原石油勘探局鉆井三公司，河南濮陽457001)[摘要]中原油田東濮凹陷柳屯洼陷區(qū)塊文九井鹽層段厚、埋藏深，地層壓力系數(shù)最高2．0，井底溫度高達(dá)150℃。針對高溫、高鹽、高固相條件下鉆井液流變性難以控制、高溫高壓濾失量與流變性難以兼顧的技術(shù)難點(diǎn)，進(jìn)行了室內(nèi)研究，確定了高密度抗高溫飽

2、和鹽水鉆井液配方以及維護(hù)措施，并在濮深18井、文408井成功應(yīng)用，解決了“三高”條件下順利鉆進(jìn)難題，形成了一套適合東濮凹陷柳屯洼陷鹽層施工的高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液配套技術(shù)。[關(guān)鍵詞]東濮凹陷；文九鹽；高溫；高密度飽和鹽水[中圖分類號]TE254[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1000—9752(2012)05—0095—04近幾年，隨著勘探開發(fā)力度的不斷加大，中原油田深井、區(qū)域深探井的數(shù)量在逐年增加，鉆井液所面臨的安全、快速、油氣層保護(hù)及環(huán)境保護(hù)等問題更為突出一。東濮凹陷柳屯洼陷地質(zhì)條件復(fù)雜，其突出難點(diǎn)就是文九井鹽層段厚、埋藏

3、深，主要分布在沙三段(3000～4500m)，鹽污染和鹽層蠕變對鉆井施工影響大。另外，地層壓力系數(shù)高(最高2．0)，井底溫度高(最高150℃)。高溫高密度下的鉆井液流變性能控制難度非常大，鉆井液施工困難。在調(diào)研與分析鄰井資料，借鑒元壩1井、紅參1井等多口重點(diǎn)探井成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了研究思路，經(jīng)過室內(nèi)評價試驗(yàn)，優(yōu)選出了適應(yīng)該區(qū)塊鉆井施工的高密度抗高溫飽和鹽水鉆井液體系配方，同時制定了配套的鉆井液維護(hù)工藝，成功應(yīng)用于濮深18井、文408井，應(yīng)用效果良好。鉆井液施工技術(shù)難點(diǎn)東濮凹陷柳屯洼陷區(qū)塊鉆井液施工難點(diǎn)除了上部造漿嚴(yán)重、膨潤

4、土含量控制難度大、地層滲漏嚴(yán)重外，還具有以下技術(shù)難點(diǎn)：1)沙一段鹽底、沙二段、沙三段井壁穩(wěn)定性差，極易產(chǎn)生掉塊。2)文九井鹽層段厚、埋藏深，鹽污染與鹽層蠕變嚴(yán)重影響鉆井施工。3)井底溫度高，預(yù)計(jì)在14O～150℃。4)地層壓力系數(shù)高，最高設(shè)計(jì)當(dāng)量密度在1．90g／cm。以上。5)鉆井液固相含量高，流變性能控制難度大。6)目的層油氣比高，且伴生有CO。，防油氣侵、防HCOs污染的難度大。2鉆井液性能要求1)良好的鉆井液穩(wěn)定性，具有抗鹽、抗鈣等污染的能力和抗高溫能力，且具有良好的懸浮能力。2)具有多功能的抑制性，抑制結(jié)晶鹽類的溶解

5、、抑制無機(jī)高價陽離子的污染、抑制活性粘土的水[收稿日期]2012—02—20[作者簡介]李午辰(1966一)，男，1988西南石油大學(xué)畢業(yè)，高級工程師，現(xiàn)主要從事鉆井液技術(shù)研究與現(xiàn)場管理工作。學(xué)兔兔www.xuetutu.com石油天然氣學(xué)報*油氣田開發(fā)工程2012年5月化膨脹和低活性粘土礦物的破碎和裂解等作用。3)適當(dāng)?shù)牧髯冃裕_泵泵壓低，洗井效果好，攜砂和懸浮能力強(qiáng)。4)具有良好的潤滑性，防止在高壓差下卡鉆。5)具有合理的濾失量和優(yōu)良的造壁性，減少濾失量，穩(wěn)定井壁。3室內(nèi)研究針對技術(shù)難點(diǎn)和要求，開展了攻關(guān)，對該區(qū)塊使用的鉆

6、井液處理劑、體系配方等進(jìn)行了大量的室內(nèi)評價試驗(yàn)，優(yōu)選出了適合該區(qū)塊鉆井施工的鉆井液體系配方以及相適應(yīng)的維護(hù)措施。鉆井液配方1：清水+1～2鈉膨潤土+0．05％NaCO。+0．3～0．8降粘劑+0．8NaOH+0．3％～0．69／6抗鹽聚合物+0．2％～0．6LV—CMC+0．5～1．5FT—l+3～8SMP一2+3～8SMC+5～8原油+BaSO。鉆井液經(jīng)過井下循環(huán)以后，能否依然保持穩(wěn)定的性能，對深井鉆井作業(yè)的順利試驗(yàn)至關(guān)重要[。]。因此，按照上述配方配制鉆井液，對鉆井液的熱穩(wěn)定性、沉降穩(wěn)定性、潤滑性、抗污染等性能進(jìn)行了評價。

7、3．1抗溫性能鉆井液配方l在不同溫度下的抗溫試驗(yàn)結(jié)果見表1。從表1可見，鉆井液在常溫和高溫下老化后性能均較穩(wěn)定，API濾失量、HTHP濾失量等參數(shù)變化幅度不大，抗溫可達(dá)180℃，可以滿足高溫深井地層鉆探的要求。表1不同溫度下的鉆井液性能測試結(jié)果試驗(yàn)條件：鉆井液分別在常溫、150℃和180℃F恒溫滾動24h后測其性能。3．2沉降穩(wěn)定性鉆井液配方l的沉降穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表2。從表2可見，鉆井液在120~C和180~C高溫靜置48h后，鉆井液密度差均小于0．06g／cm。，沉降穩(wěn)定性好，鉆井液的流變性在可控范圍之內(nèi)，能夠滿足現(xiàn)場需要

8、。表2鉆井液高溫密度差試驗(yàn)條件：鉆井液在120~C和180~C恒溫靜置48h，分別測量高溫老化罐中上下2部分鉆井液的密度，然后將2部分鉆井液混合攪拌后測量鉆井液的流變性，以此來評價研制的鉆井液的沉降穩(wěn)定性。3．3潤滑性能評價鉆井液的潤滑性試驗(yàn)結(jié)果見表3。從表3可見，鉆井液配方