摘 要:本文在聚合物鉆井液基礎(chǔ)上通過優(yōu)選抗高溫性能較好的處理劑,研究適合冀東油田地層特點的能夠抗200℃高溫的鉆井液體系。
關(guān)鍵詞:鉆井 抗高溫鉆井液
中圖分類號:TE254文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0089-01
1 概述
冀東油田深井(大于4000m)鉆井具有鉆井周期長,井底溫度高,鉆遇地層多,巖性變化大等特點,所鉆遇地層主要有:平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組、東營組、沙河街組、冶里組(奧陶系)、鳳山長山組(寒武系)。主要巖性分別為,礫石層、砂巖、泥巖及砂泥巖粉砂巖、礫巖、玄武巖、火成巖、灰?guī)r及煤巖等[1]。要求鉆井液具有以下特點:(1)具有較強的抗高溫、高壓能力,高溫高壓條件下性能穩(wěn)定;(2)具有較強的抑制性,滿足井壁穩(wěn)定的需要;(3)具有較強的抗污染能力。
冀東油田井深超過5000m的井,井底溫度可達190度以上。由于聚合物鉆井液具有抑制性較強,潤滑及防塌性較好,與其他處理劑配伍性好,易于維護,維護成本較低等特點,在冀東油田鉆井施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
2 抗高溫鉆井液處理劑的室內(nèi)評選
為了組配抗高溫鉆井液,選取了目前國內(nèi)比較常用的幾種抗高溫處理劑及部分新型抗高溫處理劑,在室內(nèi)進行了濾失性,抑制性、潤滑性等方面的評價。
2.1 降濾失劑單劑評選
KFT、SPNH、SMP-II及DSP四種抗高溫降濾失劑的評選。實驗結(jié)果見表1。從表中數(shù)據(jù)可以看出SPNH、KFT、SMP-II及SDP均能較好的降低鉆井液200℃ HTHP濾失量,但隨著降濾失劑加量的增加,鉆井液塑性粘度和動切力增大。SPNH加量需大于4%,KFT加量需大于2%才具有較好降HTHP濾失量,而SMP-I加量在3%就有較好的降濾失效果,DSP加量在大于1.5%的加量時粘度和動切力都有所增加。(如表1)
2.2 DSP加量對鉆井液性能的影響
DSP抑制性實驗,從實驗結(jié)果可以看出,抗高溫聚合物DSP對南堡東營組泥巖抑制性隨其加量而增強。當(dāng)其加量為0.5%時,回收率高達96%,膨脹率降為9.6%;繼續(xù)增加其加量,回收率稍降,而膨脹率降為7%。
2.3 潤滑劑的評選
為了使鉆井液在高溫下保持良好的潤滑性,必須加潤滑劑,評價國內(nèi)已有低熒光潤滑劑,在高溫下效果都不好[2,3]。因而選用低熒光的白油作為潤滑劑,并加入乳化劑ABSN,ABSN還可以降摩擦系數(shù)并對油氣層起到防水鎖作用。實驗結(jié)果表明,該鉆井液在高溫作用后,保持較好的潤滑性,見表3,但白油與ABSN的加入,會引起鉆井液粘切稍增,HTHP濾失量下降,此劑加量控制在3%~5%為宜,以保持鉆井液具有良好流變性能,白油加入順序?qū)︺@井液流變性能影響較大,白油應(yīng)在加重后加入,鉆井液具有良好的性能。
3 結(jié)論
(1)對幾種抗高溫鉆井液處理劑進行了室內(nèi)評價。
(2)引入了新型抗高溫處理劑DSP。
參考文獻
[1] 鄢捷年.鉆井液工藝學(xué)石油大學(xué)出版社,2001.
[2] 王旭,周樂群,張濱,等.抗高溫高密度水基鉆井液室內(nèi)研究鉆井液與完井液,2009.
[3] 施里宇,李天太,張喜鳳,等.溫度和膨潤土含量對水基鉆井液流變性的影響 石油鉆探技術(shù),2008.