基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液.pdf

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1、第32卷第2期钴井液与完井液、，o1．32No．22015年3月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDMar．2015doi：10．3969／j．issn．1001—5620．2015．02．011基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液张虹，蓝强(中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营)张虹等．基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液[J】．钻井液与完并液，2015，32(2)：43—46，摘要基于前期提出的自解堵屏蔽暂堵理论，研制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙，并在此基础上形成了疏水暂堵钻井液。室内评价结果表明，在屏蔽暂堵钻井

2、液中加入1．5％疏水碳酸钙后，滤失量由2．6降为1．2mL，泥饼厚度由0．4变为O．28mm，证明疏水暂堵钻井液能够快速形成外泥饼，降低瞬时滤失量。该钻井液在温度低于140。C时滤失性能比较稳定；抗CaC1，能力为2．5％，抗一价盐浓度为9．0％，抗黏土含量为14．0％；抑制性能好，能在易坍塌地层使用；润滑效果好，极压膜强度超过190MPa；形成的泥饼在长期油相浸泡下会产生大量裂纹，后期泥饼自行剥落，从而达到自解堵目的，初始渗透率为50×10一～1000×10。m的岩心，其渗透率恢复值均大于90％；体系的毒性都很低，均达到了排放标准。关键词纳米碳酸钙；

3、疏水改性；钻井完井液；临时性封堵；防止地层损害中图分类号：TE254．3文献标识码：A文章编号：1o01-5620(2015)01．0001—03为了改进当前屏蔽暂堵技术存在的酸化不均引起方中的作用，结果见表l。的二次伤害，基于前期提出的疏水暂堵概念，成功研13．0％钠膨润土+O．3％HF—PSL(包被剂)+0．3％制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙，并在疏水改HEC+2．0％SMP—l+O．1％PAM+1．5％SDN．1+0．1％性纳米碳酸钙的基础上形成疏水暂堵钻井液体系，考NaOH+9．0％KCI+3．O％聚醚多元醇察了体系的抗污染能力、抗温l生和

4、储层保护效果Ⅲ。表1基础配方和D9。配方性能对比1暂堵钻井液体系的优选配方mPPV!YP／Ge，／凡APl／泥饼厚FLHTHP．／a．sPaPa／PamL度／mmmL优选暂堵剂颗粒粒径的理想充填新方法是在研究连续粒径颗粒堆积效率的基础上提出的，根据。规则进行基准曲线的优选。在该规则的基础上，把合成的疏水改性纳米颗粒作为最后一级充填颗粒，再加入注：凡HTHP在120oC、3．5MPa下测定；CaCO3粒径为0．03其他粒径的超细碳酸钙，从而形成更密实的暂堵层。mm；碳酸钙组合最佳为：200目碳酸钙、500目碳酸钙和非设计了东北油气分公司所属的十屋地区营城

5、组油层的渗透处理剂YHS．1比例为17：6：77。暂堵方案。该区块深层营城组、沙河街组的油气地质储量只占4．6％，该层岩性主要为细砂、含砾中砂，从表l发现，随着理想暂堵剂的加入，黏度和切储层孔隙度大多小于15％，平均为10．1％，平均渗透力变化不大，API滤失量有所降低，但幅度不大，对率为8×10一~l,m2，属低孔低渗储层，最大孔喉直径高温高压滤失量影响较大，降至5．1mL，泥饼厚度为15gm，(D9o)为2．2gm。有一定程度减薄。因此，优选出l+5．0％碳酸钙组合根据基线确定的。为15m优化暂堵颗粒的粒作为下一步实验的基础配方，在此基础上加入疏水

6、碳度级配，基础配方如下。考察了不同暂堵剂在基础配酸钙HNC．1，对配方进行性能评价，结果见表2。从基金项目：国家重大专项“低渗油气田高效开发钻井技术”课题四“低渗油气田储层保护技术”(20l1zx05022．004)中的部分内容。第一作者简介：张虹，工程师，1972年生，毕业于青岛化工学院，主要从事钻井液化学理论及新技术推广方面的工作。地址：山东省东营市胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院；邮政编码257017；电话(0546)8785240；E-mail：free317@163．com。钴井液与完井液2015年3月表2发现，疏水暂堵钻井液的API和HT

7、HP滤失量了该疏水暂堵剂的稳定性。温度超过140℃后，黏度都有明显降低，泥饼厚度也比之前薄一些。这就充分开始下降，API滤失量急剧增加，高温高压滤失量升证明，疏水暂堵钻井液能够快速形成外泥饼，降低瞬至5．1mL，表明该暂堵剂在温度高于140℃后开始时滤失，且阻止后续液相和固相颗粒进入地层，从而断链、降解，泥饼的致密性开始降低，虚泥饼增厚，能够降低储层的渗透率损害。另一方面，随着疏水处从而导致钻井、液l生能恶化。理剂HNC一1增加，开始时体系的黏度缓慢增加，但2．2抗盐抗钙性能当HNC．1加量超过1．5％以后，钻井液黏度急剧增加，在暂堵钻井液配方中分别加

8、入氯化钠、氯化钾和且终切增加幅度更甚，而滤失量却没有明显降低。因氯化钙等常规一价、二价无机盐，