塔里木气田库车地区低伤害钻井液体系评价与优化

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1、万方数据第一章绪论聚合醇、反絮凝剂、降滤失剂、聚合物高温稳定剂及低分子量聚合物降黏剂等，钻井液性能稳定、静切力低、抗污染能力强，在中国海南亚成21．1．4井取得了较好的应用效果，井底温度达212℃。(2)抗高温SIV钻井液。SIV钻井液中添加了一种热稳定性高达370。C的合成多层硅SIV，其配方如下。150kg／m3淡水+1．35kg／m3SⅣ+1．35kg／m3聚合物抗絮凝剂+9．45kg／m3I∞1+O．45kg／m3Na2C03+0．95kg／m3Na2S03+4．5kg／m3碳酸钙该钻井液在233。C的温度下仍能保

2、持良好的黏不会发生高温絮凝等问题。在德国的KTB．HB工程中使用了这种钻井液，结果表明SIV钻井液具有较好的悬浮性、抗污染性及高温高压流变性，对储层伤害小【5】o3)提高机械钻速的钻井液近年来国外相继开发了多种增速剂产品【6’71，形成了能提高机械钻速的钻井液技术，并取得了良好的应用效果，其主要原理是清洗钻头，防止钻屑吸附，减小扭矩而提高钻速。由Baroid与M．I公司共同开发出的快速钻井液技术在美国德克萨斯州的Kamescountry地区应用了19口井，其机械钻速比应用常规水基钻井液提高了46％；Hasley等人开发了一

3、种添加了特殊处理剂的水基钻井液，成功应用于南德克萨斯Wilcox地层的一些井，其平均机械钻速提高了30％；Friedheim等人研制了一种含有ROP增速剂的新型水基钻井液，应用于墨西哥湾的深水及大陆架地区钻井，其机械钻速比采用传统水基钻井液高出60％～70％。4)低密度钻井流体技术(1)新型微泡钻井液技术微泡钻井液(Aphrons)因其独特的低剪切流变性而大量应用于钻衰竭储层和低压地层【8】，M．I公司最新研制出了一种改进的微泡钻井液体系【9】，改进后的配方中增加了一种由生物聚合物黄原胶和表面活性剂BLUESTREAK混合

4、而成的微泡稳定剂。研究发现，形成的微泡抗压强度达28．75MPa，能快速形成气泡膜，能减轻钻井液的侵入，且在孔隙介质表面吸引力小，因而形成的密封无黏结力，采油中易排出。(2)可循环泡沫由威德福公司研制的可循环泡沫具有以下几个性能特点：提高了机械钻速；能处理地层出水问题；可生物降解；携岩能力强；可不受无水石膏和盐水的影响；能与／VIWD工具兼容；对井下马达轴承的磨损最小；对储层的伤害小、漏失量小。该技术在美国德克萨斯州Panhandle深井高温作业中己成功应用，应用井段垂深为6706m，储层压力为7．58MPa，井底温度为1

5、93℃，泡沫洗井液成功清除了管壁铁锈，并将金属铁屑带至地面，避免了洗井液漏失，产气量从800Mcf／d增加到5000Mcf／d。(3)油基泡沫由共聚物、表面活性剂及柴油组成的油基泡沫流体适用于水敏性地层、易坍塌泥页万方数据西安石油大学硕士学位论文岩地层、低压地层、衰竭储层和漏失地层钻井。美国在墨西哥湾首次使用油基泡沫流体进行了欠平衡钻井【10】，该处井深为5568m，井底温度为232。C，现场应用效果表明，油基泡沫流体抗高温、抗污染能力强，能提高钻头寿命和机械钻速，具有良好的防漏堵漏及井眼净化能力，且可循环使用，降低了钻井

6、成本。5)大位移井钻井液技术大位移井主要应用于海上油田的开发和海油陆采，国外己钻成了数百口大位移井，水平位移超过10000m的井有3口，主要采用的是高效润滑水基钻井液和油基钻井液。哈利伯顿白劳德公司研制了一种适用于大位移井的逆乳化钻井液，该钻井液含有数种植物酯和内烯烃化合物，具有良好的悬浮性和井眼清洁能力，在墨西哥湾深水和大陆架现场应用效果表明，该钻井液能持续防止重晶石沉降，对钻具起到良好的保护作用。6)绿色钻井液技术目前，国外正在研制保护环境、可排放的绿色钻井液技术，如M．I公司研制了一种肥田逆乳化钻井液，该钻井液不但具

7、有普通逆乳化钻井液的性能，且可以排放到田野里作为土壤的增肥剂，用该钻井液打井所产生的岩屑无须处理就可直接撒到田地里。1．2．2国内研究现状国内的低伤害钻井液技术与国外相比仍有差距，因此，为了更好地为钻井作业提供优质高效的低伤害钻井液，国内在这方面的研究也取得了一定的进步。1)水基钻井液成膜技术为了将泥页岩非理想膜改善成接近理想的半透膜，需要加入能减小孔隙尺寸、增加泥页岩薄层电荷密度的特种化学材料，从而有效减小水推动力大小或改变水推动力方向，达到稳定井壁的效果。因此，研制出了一种膜效率高达75％以上的有机硅酸盐半透膜剂和具有

8、一定承压能力及隔离膜性能的隔离膜剂，并形成了具有半透膜、隔离膜性能的水基钻井液成膜技术。该技术在吐哈、青海、中原等油田100余口井进行了现场试验，结果表明，钻井液体系抑制性强、防塌效果好、储层保护效果好，是防止井壁坍塌与保护储层协调一致的新技术【11】。2)超高温水基钻井液技术其揭示了超高温对钻井液中黏