油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第29卷第3期钻井液与完井液、，o1．29NO．32012年5月DRILLINGFLUID&CoMPLETIONFLUIDMav2012【理论研究与应用技术】油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用何涛，李茂森，杨兰平，何劲，赵思军，谭宾，李晓阳(1．川庆钻探川东钻探公司，重庆；2．川庆钻探工程有限公司，成都)何涛等．油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用．钻井液与完井液，2012，29(3)：1-5．摘要威远地区页岩气储层石英含量较高，岩石脆性特征明显，属弱水敏；同时具有较强的层理结构，极

2、易发生层间剥落；页岩强度有显著的各向异性，层理面倾角为40。～60。，岩心易发生沿层理面的剪切滑移破坏，造成定向段和水平段井壁失稳。根据威远地区页岩气储层特性，威201一H3井在定向、水平段应用了油基钻井液体系。该技术重点保证了合理的钻井液密度、强封堵性、低滤失量和良好的携砂能力；同时在实钻中建立了遇仙寺组及以下地层全套岩石流体中水的活度剖面数据库，为钻井液的活度防塌提供了很好的理论支撑。结果表明，该油基钻井液成功应用于威201一H3页岩气水平井钻探，较好地解决了威远地区泥页岩层垮塌的问题。关键词油基钻井液；防塌；井眼稳定；页岩

3、气水平井；层理结构中图分类号：TE254_3文献标识码：A文章编号：1001—5620(2012)030001—05威201一H3井钻探目的层为威远地区下古生界影响垮塌的机率很高。同时为了评价该地区的页岩筇竹寺页岩层，并评价该地区页岩气水平井产能状气储层水平井产能状况，井身轨迹必须沿产层倾角况。该井在西215．9mm井眼钻进中井下情况异常变化而改变，这也增大了水平段钻进难度。在定向复杂，水基钻井液已不能满足钻井安全，故在井深及水平钻进过程中，钻井液技术存在以下难点。21351TI处替换为油基钻井液。在邻井威201一H1井1)地层

4、倾角变化较大，皱褶形态明显，页岩油基钻井液应用技术的基础上，对威201．H3井油层应力系统特别复杂，至今还无法获得较有规律的基钻井液的各项性能进行了优化，并强调了钻井液井下实际坍塌压力[1之】。钻井液密度的确定需要结密度的合理使用，较好地解决了威远地区泥页岩层合岩石力学研究结果和现场摸索。垮塌问题。2)页岩气储层岩性总体体现为低分散度、低活度、高层理剥落趋势。钻井液必须拥有非常强的1威远地区页岩层钻进难点分析封堵能力和化学抑制能力。3)地层坍塌压力和地层破碎压力较为接近。四川盆地威远地区遇仙寺组至筇竹寺组中高活实钻中密度窗口控制

5、难度较大。性泥页岩含量很低，层状结构中含有10％～15％的4)水平段长、井身轨迹差，钻井液工艺必须膨胀性页岩，以运移性伊利石为主，储层属弱水敏，与钻井工程措施密切配合。泥页岩的吸水、水化能力不高，但是具有较强的层5)靠近邻井压裂区域，井壁稳定性变差。理结构，裂隙和微裂隙在液体侵入后所产生的毛细管压力作用使井壁极易发生层间剥落。威201一H12油基钻井液配方优选及性能评价井的取心资料表明，该构造储层页岩层理面倾角为2．1钻井液配方优选40。～60。，存在强构造应力作用，层理断面上2个水平主地应力之间的差值很大，层理面受外力诱因总结

6、威201一H1井油基钻井液现场应用技术后，第一作者简介：何涛，工程师，2003年毕业于西南石油学院应用化学专业，现在从事钻井液技术研究和现场服务工作。地址：重庆市江北区大石坝大庆村川东钻探公司钻井液作业部；邮政编码400021；电话13883393357；E-mail：544820504@qq．com。学兔兔www.xuetutu.com2钻井液与完井液2012年5月认识到威201一H3井油基钻井液必须具有稳定井眼②降低油水界面张力；③增加外相黏度，以上3方和净化井眼的能力，故实验室优选该井油基钻井液面均可阻止分散相液滴聚并变大

7、，从而使乳状液保配方时，重点考虑了体系的稳定性、热敏性、封堵性持稳定。故选用乳化性能优良的乳化剂，可以使油和化学抑制性，最终优选出的配方如下[1-101。基钻井液体系中细小液滴之间的距离扩大，塑性黏柴油+3．5％有机土+10％CaC1，水溶液(质量体度和外相黏度降低，从而减少其对表观黏度的影响。积比为20％～40％)+(4％～6％)主乳化剂+(1％～此外，通过补入石灰乳液来调整油基钻井液碱2％)辅乳化剂+(2％～3％)降滤失剂+(1％～3％)塑度，对热敏性的控制也非常重要。性封堵剂+(0．5％～l％)润湿剂+(1％～2％)CaC

8、O表2温度对威201．H3井油基钻井液流变性的影响(粒径为0．043mm)+(2％～3％)CaCO(粒径为0．030mm)+(1．0％～1．5％)CaO+重晶石2．2性能评价2．2．1稳定性不同密度油基钻井液老化后的性能见表1。从表1可以看出，该钻井液乳化能力较