成膜强抑制纳米封堵钻井液的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第3期钻井液与完并液V_ol_28NO．32011年5月DRILLINGFLUID&C0MPLETIONFLUIDMav2011文章编号：1001—5620(2011)03—0039．03成膜强抑制纳米封堵钻井液的研究陈二丁，周辉(中国石化胜利油田钻井工程技术公司，山东东营)摘要针对胜利油田某些区块的东营组高孔高渗储层具有较强的水敏性和速敏性的特点，研究开发了成膜强抑制纳米封堵钻井液体系。该体系具有强抑制性和成膜特性，能够最大程度地减轻储层伤害，有利于发现和保护油气层；多种防塌抑制剂的协同作用，有利于稳定井壁，减少复杂情况的发

2、生，保证快速钻进和安全钻井，为胜利油田有效开发该类区块提供了有效保障。关键词强抑制钻井液；封堵；纳米乳液；成膜封堵剂；防止地层损害中图分类号：TE254．3文献标识码：A胜利油田某些区块的东营组储层以浅灰色粉砂液配方如下，其和现用钻井液的性能对比见表1。岩为主，砂岩成分以石英为主，长石次之，分选中1膨润土+BPS+SD一805+NL—l+流型调节剂等，泥质胶结，结构疏松，砂岩成分成熟度低，为+抗温降滤失剂+加重剂河流相沉积。依据这些区块取心井东营组地层物由表1可知，与现用钻井液相比，该成膜强抑性分析资料，孔隙度平均为36．4％，渗透率平均制纳米封堵钻井液在滤失量降低的同

3、时，其黏度和为1510X10帅，碳酸盐含量为3．4％，属高孔、切力有所提高，页岩膨胀量和黏附系数显著降低Ⅲ。高渗储层。由粒度资料分析所折算的黏土含量为表1不同钻井液的性能对比6％～10％；薄片分析表明岩石中的岩屑含量高，为42％～68％，主要为中性喷出岩岩屑，黏土矿物成分主要为蒙脱石，遇水膨胀可能堵塞孑L喉，具有较强的水敏性和速敏性，对人井流体的抑制性有较高要求。针对该类区块的储层特，为了提高钻井液的油气层保护效果，开发了成膜强抑制纳米封堵钻井液。1．2NL一1的性能评价1成膜强抑制纳米封堵钻井液NL．1是在无机纳米材料的表面覆盖了一层疏水型的非离子有机物，该有机物作为

4、保护剂使纳米1．1钻井液配方的优选材料保持稳定，其平均粒径不大于100nm，电动电以有机黑色正电胶(BPS)钻井液为基础，通位不小于30mV，酸溶率不小于90％，24h胶体稳过引入一种比表面积更大的纳米乳液NL一1，改定率大于99％。善钻井液的润滑性和防塌能力；使用同时具有封在50。C下用极压润滑仪测得基浆、基浆堵作用和吸附作用的新型水基钻井液成膜抑制剂+2％NL．1的润滑系数分别为0．63和0．14，2％NL一1SD一805，它能形成独特的界面化学势差封堵膜。对基浆的润滑系数降低率为78％。用高温高压黏附通过实验，初步确定成膜强抑制纳米封堵钻井系数测定仪测定了不同钻井

5、液在3．5MPa、120。C、第一作者简介：陈二丁，2002年毕业于西南石油学院石油与天然气工程专业并获工学博士学位，现在主要从事钻井液、完井液开发方面的研究。地址：山东东营胜利油田钻井工程技术公司泥浆公司；邮政编码257077；电话(0546)8722836；E—mail：erswpi2@sina．com。学兔兔www.xuetutu.com钻井液与完井液2011年5月30min实验条件下的黏附系数，结果见表2。实验由表3可知，用SD．805溶液浸泡的岩心比用结果表明，几种钻井液在高温下的滤失量均降低，其它试液浸泡的岩心稳定，几天后仍未剥落，且用黏附系数与钻井液的滤失

6、量具有对应的关系，滤失SD一805溶液浸泡的岩心表面很硬，表明SD．805能量大时，形成的泥饼较厚，黏附系数也相应地增加；在岩心表面形成一个保护膜，从而阻止水进人。加入原油的钻井液润滑系数比原浆有所降低，常温1．4BPS、NL一1和SD一805的协同稳定井壁作用下降低8％，高温后降低32％；加入NL．1的钻井将60g东营组地层的黏土与30g蒸馏水混拌液的润滑系数降低显著，与加入原油的钻井液相均匀，捏成每个约重10g的小球，放人不同的钻井比，常温下降低了68％，高温后降低了66％；加入液中浸泡，每隔一定时间称量泥球，计算进入泥球NL一1的钻井液高温后的润滑性能较高温热滚前

7、提中水的百分量，该吸水比值越小，钻井液抑制黏土高了35％，说明NL一1的润、滑．I生和抗高温性能好。水化膨胀的效果越好，结果见表4。从表4可知，表2钻井液的黏附系数泥球在1配方钻井液里浸泡72h后，吸入的水量最少，不超过泥球原始重量的85％，远低于泥球在其它钻井液中浸泡时所进入的水量。分析原因其是成膜强抑制纳米封堵钻井液中含有BPS、NL一1和SD．805，这几种防塌抑制剂之间协同增效，阻止了黏土矿物的吸附水和层间水的变化和增加，使其遇水后不再吸水膨胀，起到稳定井壁的作用。表4泥球在钻井液中浸泡不同时间后的吸水比钻井液泥球在不同时间下的吸