塔北保护储层的油基钻井液优化研究.pdf

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1、长江大学学报(自科版)2015年4月第12卷第lO期(理工上旬TU)JournalofYangtzeUniversity(NaturalScienceEdition)Apr．2015，Vo1．12No．10·27·[引著格式]熊汉桥，桑鹏飞，刘行，等．塔北保护储层的油基钻井液优化研究[J]．长江大学学报(自科版)，2015，12(7)27～31．塔北保护储层的油基钻井液优化研究刘行鹏飞(油气藏地质及开发工程国家重点实验室c西南石油大学，四川成都610500)徐鹏(油气藏地质及开发工程国家重点实验室西南石油大学，四川成都，[摘要]顺9井区志留系储层埋藏较深

2、，钻井过程中井壁垮塌、漏失现象严重，井下情况复杂。对顺9井区现场使用的油基钻井液体系进行了常规性能、抑制性及保护储层性能评价。结果表明，现场用油基钻井液抗温性能、抗污染性能及油气层保护性能都较差，有待进一步改善。通过对现用油基钻井液流变性能的调节、稳定性能的控制及储层保护性能的调整，优化出了一种柴油基钻井液体系。室内试验评价表明，优化后的柴油基钻井液体系流变性能良好，具有抑制性强、抗温、抗污染及储层保护性能好等特点。现场试验也表明该钻井液体系确实解决了储层坍塌掉块问题，能够满足钻井工程、井壁稳定和保护油气层的需要。[关键词]超深复杂井；油基钻井液；保护油

3、气层；性能评价[中图分类号]TE254[文献标志码]A[文章编号]1673—1409(2015)10—0027—05油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵、润滑性好及储层保护性能好等优点，是钻高难度复杂井的重要手段_1]。近年来国内外油基钻井液均取得了很大程度的发展，尤其体现在处理剂性能及其加量的优化、体系油保性能的提高等方面。但从现场实际应效果来看，在某些细粉砂岩及泥页岩层段井塌井漏的现象仍较为严重【2]，井塌和井漏会造成严重的近井地带储层损害。有研究认为，对于致密砂岩储层，油基钻井液的损害以固相侵入、油相圈闭、碱敏损害和应力敏感等方式为主【3]。目前，关于油

4、基钻井液对储层的保护能力仍缺乏系统的分析和评价]。顺9井区现用油基钻井液存在抗温性能、抗污染能力及油气层保护性能差，在复杂地层易发生井漏垮塌等问题，笔者结合顺9井区志留系储层特征及钻井特点，通过室内试验研究、分析，优化出一种性能良好，同时能满足保护储层需求的柴油基钻井液体系。1试验仪器和工作液顺9井区志留系储层埋藏较深，储层孔隙度主要分布在4．0～16．0，平均7．5，渗透率主要分布在0．01～10．0rod，平均0．75mD，属于低孔特低渗储层，储层裂缝、微裂缝发育，测井资料显示井底温度较高，加之志留系含有高压盐水层，固而地层易垮塌。试验使用的主要仪器

5、为ZNN—SD6数显六速旋转黏度计、ZNS-3中压失水仪、GW300变频高温滚子加热炉和高温高压动态损害评价仪。试验工作液为现场用油基钻井液，主要由有机土、乳化剂和降滤失剂等组成。试验岩样取自志留系储层。2现用油基钻井液性能分析顺9井区志留系储层现用油基钻井液(原浆)配方如下：70白油+30柴油+(5～6％)有机土+(5～6)主乳化剂+(4～5)辅乳化剂+(4～5)降滤失剂+3％氧化钙+(3％～[收稿日期]2014—10—27[作者简介]熊汉桥(1963一)，男，博士，副教授，现主要从事钻井完井液与储层保护技术方面的研究工作；通信作者：桑鹏飞798272

6、782@qq．corn。理工上旬刊*化学工程与技术2015年4月4)润湿剂+(1～2)油基提切剂+重晶石。钻井液性能评价的试验温度为40℃。2．1常规性能评价顺9井区志留系储层的地层温度大致在110～140℃，地层温度较高，对钻井液的抗高温性能有比较高的要求。现用油基钻井液抗温等性能试验结果如表1所示(鉴于采用的钻井液批次的不同，性能表现出差异，但不影响试验的整体性评价)。表1数据表明，现用钻井液在抗温性上表现极差，钻井液老化后变稠，钻井液老化后剪切稀释性变差，结构黏度被破坏。抗盐、抗钙及抗水侵入效果较好，但在部分性能如失水上有进一步改进的空问。表1现用

7、油基钻井液性能评价类型配方条件／(／(．s)／(g·cm一。)抗温原浆热滚前6449lO．3l_54热滚后超量程超量程超量程抗盐原浆+10NaCI热滚前136l043O1．56热滚后11895231．63抗钙原浆+1CaSO热滚前15011O351．57热滚后1611O1261．65水侵入原浆+15水热滚前3O300热滚后2525O注：AV为表观黏度；PV为塑性黏度；YP为动切力；r为初切力；r为终切力；FL为API滤失量；P为密度2．2抑制性及保护储层性能评价抑制性通过滚动回收率及线性膨胀评价考察，储层保护性能通过现用油基钻井液的动态损害评价考察，试验

8、结果见表2。表2结果表明，现用油基钻井液在抑制性能上表现良好，保持油基钻井液优良