微泡沫钻井液技术在吉林油田的应用

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1、微泡沫钻井液技术在吉林油田的应用　　摘要：文章结合乾安地区低压、易漏区块地层特点以及钻井液技术需求，有针对性地开展微泡沫钻井液技术研究，从而满足低压、易漏区块安全施工及储层保护要求，为吉林油田低压、易漏区块储层的高效勘探开发提供技术支持。　　关键词：微泡沫；钻井液；低密度；防漏　　引言　　吉林油田乾安地区属裂缝发育地带，为解决易漏区地质储量的有效动用，采用可循环微泡沫钻井液技术，微泡沫钻井液技术可有效降低钻井液密度，且微泡沫自身具有独特的封堵能力，可有效预防井漏。针对吉林油田乾安地区地层漏失等难点，开展可循环微泡沫钻井液技术研究与应用，对于乾安地区钻井有效防漏、节约成本、保护储层、提高油

2、井产能具有重要的现实意义。　　1地质及工程概况　　吉林油田乾安地区位于松辽盆地南部中央坳陷，该地区上部嫩江组大段泥页岩发育，下部姚家组、青山口组、泉头组地层裂缝发育，裂缝发育为高角度缝、垂直裂缝，裂缝宽度较小，大约0.3mm左右，多表现为闭合缝。该地区主力开发层位油层含油性主要受储层岩性、物性控制，形成岩性油藏和断层-岩性油藏，属于低孔、低渗储层。　　乾安地区生产井采用二开制井身结构，一开套管下深约260m，二开裸眼段长约2000m。二开井段上部嫩江组由大段易水化泥页岩组成，长约600m，易水化坍塌；下部青山口组和泉头组裂缝发育，钻井过程中频繁发生漏失，延长钻井周期，增大钻井成本，给施工

3、带来极大困难，储层发生漏失还会造成严重的储层污染。　　2钻井施工难点　　2.1乾安地区地层裂缝网状发育，钻井过程中井漏事故频繁发生。其中，海坨子地区每年井漏发生率均在50%以上，漏失量大，例如海51井漏失910方。井漏的发生，延长钻井周期，增大钻井成本，如果漏失发生在储层，还会造成严重的储层伤害。　　2.2乾安地区上部嫩江组易出现水化坍塌，下部青山口组易掉块垮塌。在应用现有钻井液施工过程中，如果井壁浸泡时间过长，钻井液密度偏低，就会引起井壁失稳、坍塌。　　2.3二开制井身结构生产井二开裸眼段长，易塌易漏层位于同一裸眼段内，部分井为水平井，造斜段和稳斜段位于易塌易漏层段，进一步增加了施工难

4、度。　　3微泡沫钻井液室内研究　　3.1微泡沫钻井液体系配方研究　　针对乾安地区钻井难点以及微泡沫钻井液体系特点，室内开展了可循环微泡沫钻井液体系配方研究及性能评价。　　3.1.1基浆的选择　　发泡剂在具有高分子聚合物的钻井液体系中发泡效果最好，因此选择聚合物钻井液体系作为发泡基浆。室内对乾安地区应用的聚合物钻井液体系配方进行了优化完善。　　一是考虑乾安地区地层水矿化度高，储层水敏性强，故采用盐水聚合物钻井液体系。　　二是考虑密度降低后增加地层不稳定性，进一步增强了体系的封堵抑制能力。　　优化前配方为：膨润土+Na2CO3+FA-367+NH4-PAN+XY-27　　优化后配方为：膨润土

5、+Na2CO3+NH4-PAN+KPA+KCL+KFH+HQ-1+YK-H。　　优化后的钻井液流变性更好，具有良好的封堵抑制能力，为泡沫钻井液体系防止地层水化坍塌奠定了基础。优化后钻井液配方抑制能力明显增强，40目岩屑回收率达到90.3%。优化后钻井液体系流变性更好，而且失水量明显降低，泥饼质量明显提高，体现了钻井液体系良好的造壁能力。　　3.1.2发泡剂和稳泡剂优选　　共优选了5种发泡剂VF-1、VF-2、BZ-MBS、DF-1和FP12，其中VF-1、VF-2、和DF-1加入后体积变化量小，FP12与BZ-MBS相比发泡量较少，稳定性较差，所有优选BZ-MBS作为改性用的发泡剂。相应

6、的，稳泡剂BZ-MBSF作为与发泡剂BZ-MBS配套使用的处理剂，具有增加微泡稳定性和抗压缩能力。　　3.2微泡钻井液体系配方确定　　现场井浆采用KCl聚合物体系：在该井浆中分别加入少量的发泡剂和稳泡剂并充分搅拌，通过实验可得，少量的发泡剂就能起到明显的发泡效果，密度降低显著，随着发泡剂加量的增加，钻井液粘度、切力略有提升，失水逐渐降低，体现了微泡钻井液良好的造壁能力和防塌能力。　　4微泡沫钻井液性能评价　　4.1微泡沫钻井液防漏堵漏性能　　4.1.1较低的静液柱压力和当量循环密度　　低密度的微泡沫钻井液可减小井底静压力，并且能够有效降低井底当量密度，从而起到防漏的作用。　　4.1.2微

7、气泡附加阻力作用　　当气泡在压差作用下向多孔介质细小裂缝内流动时，其弯曲界面收缩压产生附加阻力，附加阻力具有迭加性，迭加起的总阻力相当于漏层承压能力的提高值，体现出堵漏的能力。　　4.1.3微气泡内部压力作用　　钻遇低压裂缝时，被压缩的微泡膨胀，随着微泡挤入地层裂缝，引起微泡的聚集和低剪切速率下黏度增加，由这种微环境形成一种无固相的桥。　　4.1.4漏失层的架桥机理　　大多数地层都是亲水性的，毛细管压力抵抗疏水微泡侵入地层。滤液要进