钾铵基悬浮乳液钻井液体系在大牛地气田的应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com天然气勘探与开发2014年4月出版钾铵基悬浮乳液钻井液体系在大牛地气田的应用术郭岚威何世明郑锋辉z解超z邓红琳，(1．“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学2．中国石化华北石油工程有限公司3．中国石化华北分公司工程技术研究院)摘要针对大牛地气田水平井钻井中常规钻井液存在的问题，根据气田的储层特征，优选出钾铵基悬浮乳液钻井液体系。室内实验表明，该钻井液体系具有良好的抗温、抗盐性，较强的抑制性，优异的防塌性，可有效抑制黏土矿物的膨胀、分散、运移，极大地预防了井壁失稳；钻井液滤失量低，侵入储层深度浅，滤饼易于消除，具有良好的储层保护效果。现场应用表明

2、，钾铵基悬浮乳液钻井液体系可有效解决大牛地气田水平井钻井中存在的井壁稳定和储层保护的难点，取得良好的经济效益。图4表7参4关键词大牛地气田钾铵基悬浮乳液钻井液井壁稳定储层保护大牛地气田位于陕西省榆林市和内蒙古鄂尔多水锁伤害和固相颗粒侵入【3-4]。因此．大牛地气田水斯市交界地区，是发育在上古生界的大型低渗致密平井钻井的主要难点在于井壁稳定和储层保护。砂岩气田。以水平井进行勘探开发，在钻井作业中存针对上述问题，研发了钾铵基悬浮乳液钻井液在井塌、掉块、储层保护效果差等难点。该气田的水体系，该体系具有良好的流变性、较强的抑制性能和平井开发经历了试验探索阶段、推广应用阶段、提速优异的储层保护能力，成功

3、地解决了大牛地气田水降本增效阶段，开发实践证明，优良的钻井液体系是平井钻井的主要难点，实现了大牛地气田水平井高水平井优质高效开发大牛地气田的关键技术之一。效钻进的目的。钾铵基悬浮乳液钻井液体系的应用实现了大牛地气田水平井低伤害、低成本、快速钻进的目的。2钾铵基悬浮乳液钻井液体系配方1大牛地气田水平井钻井难点钾铵基悬浮乳液钻井液体系是以钾铵基聚合物钻井液体系为基础．引入阳离子乳液聚合物(DS一大牛地气田水平井钻遇地层从上至下有第四301)、乳化石蜡(RHJ一1)和有机硅醇抑制剂(DS一系，白垩系志丹群，侏罗系安定组、直罗组、延安组，302)以及一定比例的辅助化学制剂研制成的新型钻三叠系延长组、二

4、马营组、和尚沟组、刘家沟组，二叠井液体系，具有类似于油基钻井液的特性。目前现场系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组，石炭的基本配方为：3％配浆土+0．3％聚丙烯酸钾(K—系太原组、本溪组，奥陶系上马家沟组。其中，下石盒PAM)+O．5％聚丙烯腈铵盐(NH4一PAN)+0．5％有机硅子组、山西组、太原组及马家沟组为主要目的层。钻醇抑制剂(DS一302)+2％乳化石蜡(RHJ一1)+0．2％阳井过程中造斜段和水平段的泥页岩水化、膨胀、分离子乳液聚合物(DS一301)+0．5％羧甲基纤维素钠散、剥落是井壁失稳的主要原因，泥页岩的强分散性(LV—CMC)。表1为钾铵基聚合物钻井液与钾铵基悬造成了

5、井壁剥落掉块、周期性垮塌、钻进过程遇阻等浮乳液钻井液的主要配方对比。复杂事故”-2]。大牛地气田目的层具有三低(低压、低孔、低渗)3钾铵基悬浮乳液钻井液体系性能两高(有效应力高、毛管压力高)的特点，储层具有较强的水敏性。研究表明，气藏储层伤害的主要因素是3．1作用机理及特点基金项目：国家科技重大专项(编号：20011ZX05045)“鄂尔多斯盆地大牛地致密低渗气田开发示范工程”作者简介郭岚威，男，1987年出生，西南石油大学石油与天然气工程专'Aka~2011级在读硕士研究生，研究方向为油气井工程。地址(610500)成都市新都区新都大道8号。电话：13666113287。Email：guol

6、anwei．1ove@163．com·68·学兔兔www.xuetutu.com第37卷第2期天然气勘探与开发表1钾铵基聚合物钻井液与钾铵基悬浮乳液钻井液配方对比钾铵基悬浮乳液钻井液体系通过正电荷的中和和优异的储层保护性能。作用以及长链聚合物的架桥作用，使黏土的比表面3．2抗温性能和负电荷大大降低，从而极大地减弱了黏土的水敏为评价钾铵基悬浮乳液钻井液的抗温性能，将效应，有效抑制黏土颗粒的膨胀、分散、运移，起到稳相同密度的钻井液分别在室温、100cI二和120℃条件定黏土的作用，同时加入乳化石蜡在近井地带形成下经过不同时间的老化后测其性能，实验结果见表渗透率极低的屏蔽带，减少进入储层的滤液以及有

7、2。由实验数据可看出：钾铵基悬浮乳液钻井液经过害固相可能对油气层造成的损害，有效地防止井壁高温老化后，流变性、滤失量与老化前相比变化不坍塌并保护油气层。该钻井液体系的主要特点为：低大。表明该体系具有良好的抗温能力。伤害、低滤失、低固相、良好的流变性、较强的抑制性表2钾铵基悬浮乳液钻井液体系的高温性能注：高温高压滤失量的试验条件为oC、3．45MPa。3．3抗盐性能以看出，随着NaCI~I]量的不断