瓊東南深水鉆井液體系研究

《瓊東南深水鉆井液體系研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、學兔兔www.xuetutu.com第30卷第4期鉆井液與完井液V_01．3ONo．42013年7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJuly2O13【理論研究與應(yīng)用技術(shù)】瓊東南深水鉆井液體系研究高書陽，石秉忠，趙欣(1．中國石化石油工程技術(shù)研究院鉆井液所，北京；2．中國石油大學(華東)石油工程學院，山東青島)高書陽等．瓊東南深水鉆井液體系研究fJ1．鉆井液與完井液，2013，30(4)：5-8．摘要分析了瓊東南深水區(qū)域的地質(zhì)和復(fù)雜情況，確定該區(qū)域潛在著海底頁巖穩(wěn)定性差、安全密度窗口窄、鉆井液『氐溫增黏、淺層氣和天然氣水合物等情況。

2、在研究深水鉆井液低溫流變性能和深水鉆井液中水合物生成的影響因素的基礎(chǔ)上，通過室內(nèi)實驗構(gòu)建了一套適合瓊東南深水鉆井的水基強抑制環(huán)保型鉆井液。室內(nèi)評價結(jié)果表明，該體系的低溫流變性能好；抑制能力比油基鉆井液略差，但遠高于其他水基鉆井液；能抑制天然氣水合物的生成，保證在1500～2000m水深條件下靜置5d無水合物生成；抗污染能力強，滿足瓊東南深水鉆井的需要。關(guān)鍵詞深水鉆井液；低溫流變性；天然氣水合物；瓊東南中圖分類號：TE254-3文獻標識碼：A文章編號：1001—5620(2013)04—000504瓊東南盆地位于南海西北部大陸邊緣，發(fā)育在力之間的窗口變窄，使

3、鉆井作業(yè)十分困難[1-3]0依海南島隆起和西沙隆起之間的海域，為拉張背景下?lián)嚓P(guān)數(shù)據(jù)對瓊東南地區(qū)的地層上覆巖層壓力、地形成的新生代張裂含油氣盆地，截至目前已發(fā)現(xiàn)崖層孔隙壓力和破裂壓力進行了計算，得出了HG3—113．1大型氣田和9個含油氣構(gòu)造，展示出較好的油井的地層壓力剖面，預(yù)測結(jié)果如圖1所示。氣資源前景。國外深水鉆井液技術(shù)目前已經(jīng)形成水當量鉆井液密度／(ghn3)基、油基和合成基3大類10余種鉆井液體系，最1．01．21．41．61．82．O大作業(yè)水深已達3048m，然而目前中國深水鉆井15oo2Ooo技術(shù)尚處于起步階段，已經(jīng)成為制約中國瓊東南深250o

4、水油氣資源開發(fā)的瓶頸。因此，必須盡快發(fā)展深水3O0o棖35oo油氣鉆探技術(shù)，打破國外技術(shù)壟斷，以便積極參與4O0O國內(nèi)外深水油氣鉆探開發(fā)技術(shù)的競爭。45001瓊東南深水區(qū)域地質(zhì)及復(fù)雜情況罔1瓊東南區(qū)域預(yù)選井HG3—1井的地層壓力剖面1)海底頁巖穩(wěn)定性差。該區(qū)域的上新統(tǒng)及其3)鉆井液低溫增黏。瓊東南深水鉆井目標區(qū)上覆第四系地層成巖性差、疏松，易垮塌和漏失，塊海底溫度低至3．3℃左右，在這種低溫的情況下，而且水敏性泥巖發(fā)育，需防黏附性卡鉆。鉆井液的黏度和切力會大幅上升，嚴重時還會發(fā)生2)安全密度窗口窄。與陸地和淺海鉆井相比，顯著的凝膠效應(yīng)，導致鉆井液循環(huán)壓耗增

5、大，液柱深水沉積速率快，地層異常壓力普遍發(fā)育，且深水壓力升高，安全密度窗口更窄，井壁穩(wěn)定性更加惡區(qū)域上覆巖層相當一部分由海水所替代，因此上覆化；壓力傳導系數(shù)降低，井控更加困難[4-5]。壓力與陸地上相比要偏低。在這種壓實條件下，地4)淺層氣和天然氣水合物。在深水中淺層氣層趨向于較低的破裂壓力，使得孑L隙壓力與破裂壓可為水合物形成提供基礎(chǔ)條件，而受到氣侵的鉆井基金項目：中石化石油工程管理部項目“瓊東南深水鉆井液技術(shù)先導”(JSGl1031)資助。第一作者簡介：高書陽，工程師，1984年生，現(xiàn)在主要從事鉆井液技術(shù)及井壁穩(wěn)定方面的研究工作。地址：北京市朝陽區(qū)北辰

6、東路8號北辰時代大廈518室；郵政編碼100101；電話(010)84988208；E-mail：gaosy·sripe@sinopec·com。學兔兔www.xuetutu.com6鉆井液與完井液2013年7月液在海底低溫高壓環(huán)境下易生成天然氣水合物。天3深水鉆井液中水合物生成的影響因素然氣水合物一旦產(chǎn)生會堵塞節(jié)流壓井管匯、導管、1)攪拌速率。利用深水鉆井液水合物抑制評隔水管和水下井El系統(tǒng)等，導致井控失效[6-8]。價裝置研究了攪拌速率對純凈水中水合物生成的影2深水鉆井液低溫流變性能的影響因素響規(guī)律，結(jié)果見圖4[9。由圖4可知，隨攪拌速率的增大，天然氣

7、水合物生成誘導時間縮短。其原因1)膨潤土含量。以形成的深水水基強抑制性為攪拌促進天然氣在水中的溶解，使得在較短的時鉆井液為對象，研究膨潤土含量對深水鉆井液低溫間內(nèi)達到飽和狀態(tài)；另外攪拌使水合物相互碰撞的流變性的影響規(guī)律，將鉆井液在150℃滾動16h后機會增加，促進了水合物的聚結(jié)增長。在不同溫度下測其表現(xiàn)黏度，結(jié)果見圖2。從圖2可以發(fā)現(xiàn)，當測定溫度在10～50℃之間變化時，體系表觀黏度變化不大；而當測定溫度在0～l0c(=時，體系表觀黏度隨溫度的降低明顯增大，且鉆井液中黏土含量越大，鉆井液低溫增黏現(xiàn)象就越明顯，如當黏土含量為0時，AV(2℃)lAY(50℃)

8、=1．30，而當黏土含量為6％時，AV(2℃)lAY(50oC)攪