超低渗透钻井液.pdf

小型油气藏
第12卷第3期SmallHydrocarbonReservoirs2007年9月

超低渗透钻井液研究与应用

王亚宁1睢文云2吴青1杨静1李世梅1
(1.江苏石油勘探局钻井处,江苏江都225261;2.江苏油田分公司石油工程技术研究院,江苏扬州225009)

摘要:在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂即可以形成超低渗透钻井液。室内在
水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂后,对钻井液的API滤失量、砂床滤失量、岩心
滤失量、岩心承压能力、裂缝封堵和储层渗透率恢复值进行了评价。结果表明,砂床滤失量不
是时间平方根的函数,与API滤失量没有对应关系;超低渗透钻井液对不同孔隙的砂床、岩心
和裂缝具有很好的封堵能力,甚至实现零滤失;通过增强内泥饼封堵强度可大幅度提高岩心承
压能力;超低渗透钻井液能有效保护储层,2%加量时储层渗透率恢复值大于85%。
关键词:超低渗透钻井液砂床滤失量岩心承压能力储层保护

3
聚合物胶束或胶粒界面吸力及其可变形性,封堵
引言
岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形成
石油钻井过程中,在钻遇压力衰竭地层、裂缝致密超低渗透封堵薄层(膜),有效封堵不同渗透
发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层以及深性地层和微裂缝泥页岩地层,在井壁的外围形成
井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层保护层,钻井液及其滤液完全隔离,不会渗透到地
时,常发生压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌、储层中,可以实现零滤失钻井,有效避免压差卡钻。
层损害等问题[1]。利用传统钻井液体系,往往顾该体系的主要作用:降滤失、减小储层损害、提高
此失彼,难以同时解决以上复杂问题。通过对新地层的承压能力、消除压差卡钻、防漏堵漏。
型超低渗透处理剂的研究评价,开发出了与江苏
砂床滤失[3]、中压滤失及加量研究
油田现有体系相适应的超低渗透钻井液体系配2
方。海南花场构造前期所钻的花3-1、花3-5、图1为青岛海通达制造的FA型可视式中
花3-6、花3-7四口井,每口井平均复杂时间在压砂床降滤失仪,其结构与青岛产API滤失仪
8%,出现复杂的地层都在流二段底部,该地层岩ZNS—2(API)相似,泥浆罐换成壁厚6mm,长
性为硬脆性泥岩,易垮,以前主要依靠提高钻井液600mm,圆柱体截面积为18cm2的透明有机玻
密度来平衡地层坍塌压力,但高密度容易引起上璃圆柱筒,外接设备与中压滤失仪ZNS—2
部地层和下部流三砂岩地层的缩径,诱发井漏,而(API)相同。测试方法:在圆柱筒中加入
且对于流二段硬脆性泥岩,如果不进行有效封堵,350cm320～40目的砂子,慢慢加入500mL钻井
在高密度作用下,钻井液滤液大量渗入地层,在物液,不搅拌沙子,关紧容器,打开阀门慢慢将压
理化学作用下,引起地层垮塌。通过对该区地层力升至0.69MPa,测试30min的滤失量或滤液渗
特点分析,将超低渗透钻井液引进该区的花3-8入砂床的深度。
井使用,在易垮层流沙港组获得成功,有效控制了
该井的井壁不稳定,降低了垮塌对钻井液密度的

依赖,取得明显效果。3修改日期:2007-03-10
作者简介:王亚宁(1977—),助理工程师,2001年毕业于西
[2]
1超低渗透钻井液作用机理南石油学院应用化学专业,现主要从事钻井液室内研究和现
场试验工作。电话:[phone],电子信箱:jamening99
超低渗透钻井液主要作用机理是利用特殊聚
@126.com。
合物处理剂,在井壁岩石表面浓集形成胶束,依靠攻关项目:江苏石油勘探局(JS06031)

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第12卷第3期王亚宁等.超低渗透钻井液研究与应用·75·

后,测定钻井液的各项性能,结果见表1。
在配置好的钻井液基浆中,加入一定量的超
低渗透处理剂,室温养护24h,经100℃×16h高
温滚动后,测定钻井液的各项性能及砂床滤失量,
结果见表2。
由试验结果可以看出,超低渗透剂处理剂
JYW-1、JYW-2、GNP-1、CMF、FWF-1、LXJ-
1对钻井液的流变性能影响较小,除CMF、FWF-
1外其他几种处理剂可以适量降低中压失水量。
从沙床滤失试验来看GNP-1,LXJ-1的效果明
显优于其他几种处理剂。另外从抗温性上分析,
图1FA型可视式中压砂床降滤失仪
GNP-1,LXJ-1也好于其他几种,但GNP-1对
在配置好的钻井液基浆中,加入一定量的无钻井液粘度影响较大。所以优选LXJ-1为现场
渗透处理剂,室温养护24h,经60℃×30min搅拌试验用超低渗透处理剂,2%加量效果好于1%。

表1几种