一种新的钻井液和完井液-甲酸盐泥浆

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1、维普资讯http://www.cqvip.com塑校’⋯／～．籀要自1988g-~~．sheIl理其它套司开发了用作拈井液和完井泣的甲馥盐汜荣．在实将室及现场试用“甲酸盐”是三种能溶解在水中的化合物的统称一甲酸钾(HCOOK)、甲酸钠(HCOONa)、甲酸铯(HCOOCs)，它们所配制的泥浆性能超过了原先所用过的卤化盐类．且没有这些卤化盐所产生的负作用．甲酸盐还表现出趣好的水溶性，因此使用甲酸盐钻井渣，其密度可以在很大范围内调节．如饱和甲酸钠的密度可达1．34cm(水的密度为1．0og『cm)；饱和甲酸钾的密度可达1．60g／cm’；饱和甲酸铯的密度可达2．37g

2、]~m．象卤化物盐类一样．在上述密度的情况下，甲酸盐全部溶解．因此，甲酸盐是理想的钻井液和完井液材料．甲酸盐溶液的性能见表1．囊1甲t盐的雌甲酸盐浓度(％)密度(g^)20℃时粘窿(mPas)PH位甲睦钠45I347194甲酸{平76l60，109106甲醢培832372890在达到高密度的同时，甲酸盐表现出了较低的牯度，12g／c1,il3密度的甲酸钠溶液．其粘度稍大于3mPa·s．甲酸盐在1．4g／cm时粘度为3mPa·s，在1．5g,'cI11时牯疫仅为10mPa一．低牯度的特点在甲酸铯中表现尤为突出，在密度为2．3g，cm时，其塑性粘度低于4mPa一，相当

3、于2％的低牯性乳液．对于当今产品使用者来说，重要的是甲酸盐对环境污染小．没有腐蚀性．甲酸盐与油田常用的聚台物具有很好的相溶性．与常规钻井液相比，它对油层污染小，这使得它成为钻井液的首选材料．对钻速的影响维普资讯http://www.cqvip.com薷4畚第1薅1997年3月J云舶佑井工程由于甲酸盐钻井藏低粘度低固相的特点，在估孔睬性或非孔隙性岩石时，钻速提高很大．在钴罪孔隙性岩石时．钻井液流体迅速地充填在由于钻头牙齿切削岩石所产生的擞裂缝中。减少或盏免了压持效应．液体克填到井底岩石表面的微裂缝内，使钺裂缝的体积增大。维持岩石孔脒压力．岩石的破坏形式为脆性破坏．而

4、使用常规钻井液弓l恕的是塑性破坏．对于孔I鼬【性岩石．甲酸盐泥浆能够在井底周围产生较大的瞬时失水，特别是在钻头下部．这样就可以提高近平稳钻井速度．对于孔隙性或非孔隙性岩层．甲酸盐泥浆的低牯度特性意味着改进了钻头水力性姥，这就有更多的水马力来驱动并底动力钻具或冲蚀井底．更重要的是低牯度的特点对佑小井眼的钻井公司更具有吸引力．为了定量地分析甲酸饱钻井液与常规加重泥浆对钻速的影响．TerraTeK公司在盐湖城做了一系列的钻井速率试验．在钻Baker-HughesIN1日Q油层时，甲酸铯盐与其它材科配成的钻井液。尽管其瞬时失永很高，但API失永很低(现在正在进行数据分析，

5、结果不久藏会发袭)．原期望钻速提高30％，估计可能达到或超过期望值．对钻井工作者来说．要注意的是甲酸盐与用于控制粘度和降低失承的乘古物具有好的相溶性．有意义的是甲酸盐可以扩大降解温度．在淡水中生物胶的降解温度印其爱解温度是123℃；加入甲酸盐可使其提高．加入甲酸惋可提高到160℃；加入甲酸钠可提高捌174℃：加入甲酸钾可越过200℃相反，使用澳盐会降低聚台钧的降解温度，导致其快速裂解，尤其是在溴化钙、澳化锌溶i葭的密度分别为1．25g／era、1．47g／cm时．页岩的稳定性为满足现在的钻井要求，钻井液必须对页岩有一定的抑制性，甲酸盐具有这种特性，它能够保证页岩的

6、稳定．这里有两个作用机理：第一．一般情况下，水会向岩石孔隙内自动渗透，而增加滤液的粘度会阻止这种水的渗透．与固体加重泥浆相比，尽管甲酸盐牯度优越，但滤液粘度比相同温度、力下水的粘度高．第二，任何浓度的盐类均襄现出较低的活度．页岩内的水则倾向于流出页岩进入泥浆丽不是象常规水基钻井液那样使泥浆中的水侵入页岩．在已发表过的文章中没有发现关于页岩稳定问题的报告．Statoil在挪威北海C-l8井中使用甲酸钾泥浆。返出岩屑表面分敌度均好于使用常规水基泥浆．现场实饲到目前为止，使用甲酸盐菱钻井液钻了几口井．Statoil钻的GullfaksC-18井。使用甲酸钾泥浆，用生物胶

7、作为增稠荆．低粘PAC，各种粒级盐类和其它合成聚台袖作为降失水剂．由于当时得不到甲酸钾和甲酸铯。只得使用固体加重材料四氧化锰提高泥浆密度．尽管在第一口试验井中的成本较高．但他们认为考虑到钻井液的功能、佑机作业时间及油井产量，可以得出这样的结论．现场试验是成功的，使用这种钻井液是合理的。．Shell公司使用甲酸盐钻井液进行了三次成功的试验．NAM使用甲馥钠钻井渣在钻小井眼时降低循环压耗效果良好，在试验中泥浆没有发生问题．当改为较低的KC—石膏钻井维普资讯http://www.cqvip.com8Ot范志国：一种新的钻井液和完井液一甲酸盐泥浆液后．发生了严重的漏失，这

8、样他们也比