油基鉆井液在威遠地區(qū)頁巖氣水平井中的應用

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1、學兔兔www.xuetutu.com第29卷第3期鉆井液與完井液、，o1．29NO．32012年5月DRILLINGFLUID&CoMPLETIONFLUIDMav2012【理論研究與應用技術】油基鉆井液在威遠地區(qū)頁巖氣水平井中的應用何濤，李茂森，楊蘭平，何勁，趙思軍，譚賓，李曉陽(1．川慶鉆探川東鉆探公司，重慶；2．川慶鉆探工程有限公司，成都)何濤等．油基鉆井液在威遠地區(qū)頁巖氣水平井中的應用．鉆井液與完井液，2012，29(3)：1-5．摘要威遠地區(qū)頁巖氣儲層石英含量較高，巖石脆性特征明顯，屬弱水敏；同時具有較強的層理結構，極

2、易發(fā)生層間剝落；頁巖強度有顯著的各向異性，層理面傾角為40?！?0。，巖心易發(fā)生沿層理面的剪切滑移破壞，造成定向段和水平段井壁失穩(wěn)。根據(jù)威遠地區(qū)頁巖氣儲層特性，威201一H3井在定向、水平段應用了油基鉆井液體系。該技術重點保證了合理的鉆井液密度、強封堵性、低濾失量和良好的攜砂能力；同時在實鉆中建立了遇仙寺組及以下地層全套巖石流體中水的活度剖面數(shù)據(jù)庫，為鉆井液的活度防塌提供了很好的理論支撐。結果表明，該油基鉆井液成功應用于威201一H3頁巖氣水平井鉆探，較好地解決了威遠地區(qū)泥頁巖層垮塌的問題。關鍵詞油基鉆井液；防塌；井眼穩(wěn)定；頁巖

3、氣水平井；層理結構中圖分類號：TE254_3文獻標識碼：A文章編號：1001—5620(2012)030001—05威201一H3井鉆探目的層為威遠地區(qū)下古生界影響垮塌的機率很高。同時為了評價該地區(qū)的頁巖筇竹寺頁巖層，并評價該地區(qū)頁巖氣水平井產(chǎn)能狀氣儲層水平井產(chǎn)能狀況，井身軌跡必須沿產(chǎn)層傾角況。該井在西215．9mm井眼鉆進中井下情況異常變化而改變，這也增大了水平段鉆進難度。在定向復雜，水基鉆井液已不能滿足鉆井安全，故在井深及水平鉆進過程中，鉆井液技術存在以下難點。21351TI處替換為油基鉆井液。在鄰井威201一H1井1)地層

4、傾角變化較大，皺褶形態(tài)明顯，頁巖油基鉆井液應用技術的基礎上，對威201．H3井油層應力系統(tǒng)特別復雜，至今還無法獲得較有規(guī)律的基鉆井液的各項性能進行了優(yōu)化，并強調(diào)了鉆井液井下實際坍塌壓力[1之】。鉆井液密度的確定需要結密度的合理使用，較好地解決了威遠地區(qū)泥頁巖層合巖石力學研究結果和現(xiàn)場摸索?？逅鷨栴}。2)頁巖氣儲層巖性總體體現(xiàn)為低分散度、低活度、高層理剝落趨勢。鉆井液必須擁有非常強的1威遠地區(qū)頁巖層鉆進難點分析封堵能力和化學抑制能力。3)地層坍塌壓力和地層破碎壓力較為接近。四川盆地威遠地區(qū)遇仙寺組至筇竹寺組中高活實鉆中密度窗口控制

5、難度較大。性泥頁巖含量很低，層狀結構中含有10％～15％的4)水平段長、井身軌跡差，鉆井液工藝必須膨脹性頁巖，以運移性伊利石為主，儲層屬弱水敏，與鉆井工程措施密切配合。泥頁巖的吸水、水化能力不高，但是具有較強的層5)靠近鄰井壓裂區(qū)域，井壁穩(wěn)定性變差。理結構，裂隙和微裂隙在液體侵入后所產(chǎn)生的毛細管壓力作用使井壁極易發(fā)生層間剝落。威201一H12油基鉆井液配方優(yōu)選及性能評價井的取心資料表明，該構造儲層頁巖層理面傾角為2．1鉆井液配方優(yōu)選40?！?0。，存在強構造應力作用，層理斷面上2個水平主地應力之間的差值很大，層理面受外力誘因總結

6、威201一H1井油基鉆井液現(xiàn)場應用技術后，第一作者簡介：何濤，工程師，2003年畢業(yè)于西南石油學院應用化學專業(yè)，現(xiàn)在從事鉆井液技術研究和現(xiàn)場服務工作。地址：重慶市江北區(qū)大石壩大慶村川東鉆探公司鉆井液作業(yè)部；郵政編碼400021；電話13883393357；E-mail：544820504@qq．com。學兔兔www.xuetutu.com2鉆井液與完井液2012年5月認識到威201一H3井油基鉆井液必須具有穩(wěn)定井眼②降低油水界面張力；③增加外相黏度，以上3方和凈化井眼的能力，故實驗室優(yōu)選該井油基鉆井液面均可阻止分散相液滴聚并變大

7、，從而使乳狀液保配方時，重點考慮了體系的穩(wěn)定性、熱敏性、封堵性持穩(wěn)定。故選用乳化性能優(yōu)良的乳化劑，可以使油和化學抑制性，最終優(yōu)選出的配方如下[1-101?；@井液體系中細小液滴之間的距離擴大，塑性黏柴油+3．5％有機土+10％CaC1，水溶液(質(zhì)量體度和外相黏度降低，從而減少其對表觀黏度的影響。積比為20％～40％)+(4％～6％)主乳化劑+(1％～此外，通過補入石灰乳液來調(diào)整油基鉆井液堿2％)輔乳化劑+(2％～3％)降濾失劑+(1％～3％)塑度，對熱敏性的控制也非常重要。性封堵劑+(0．5％～l％)潤濕劑+(1％～2％)CaC

8、O表2溫度對威201．H3井油基鉆井液流變性的影響(粒徑為0．043mm)+(2％～3％)CaCO(粒徑為0．030mm)+(1．0％～1．5％)CaO+重晶石2．2性能評價2．2．1穩(wěn)定性不同密度油基鉆井液老化后的性能見表1。從表1可以看出，該鉆井液乳化能力較