吉林油田甲酸盐无固相钻井液体系的研究与应用.pdf

第10卷第13期2010年5月科学技术与工程Vol10No13May2010
1671-1815(2010)13-3208-04ScienceTechnologyandEngineering2010SciTechEngng

吉林油田甲酸盐无固相钻井液体系
的研究与应用

杨立国1,2崔海清2王中伟1
(吉林油田公司科技处1,松原138000;大庆石油学院2,大庆163318)

摘要甲酸盐无固相钻井液体系是针对吉林油田储层低孔低渗,井壁失稳等现象提出的。在室内实验的基础上优选出甲
酸盐无固相钻井液体系配方,系统地评价了该体系的流变性、抑制性、抗污染能力、润滑性能及储层保护效果。通过室内实验
及矿场试验,甲酸盐无固相钻井液体系性能易于调节,滤失量小、能够有效地抑制泥页岩的水化膨胀,稳定井壁,提高钻井速
度、缩短钻井周期,保护储层。
关键词甲酸盐井壁稳定储层保护钻井液
中图法分类号TE254.3TE39;文献标志码B

吉林油田大部分储层存在低压低孔低渗特点,甲酸盐钻井液的作用机理:
由于以往使用的钻井液、完井液与储层之间相互的(1)甲酸盐钻井液的滤液黏度高,使水不易进
不配伍性,导致了多口井无法得到正确的评价或不入页岩,具有稳定页岩的作用。
能及时投产,阻碍了勘探部署工作的下一步正常进(2)甲酸盐钻井液的活度较低,基于活度平衡
行。为此,特开展适用于该地区的甲酸盐无固相钻原理,在渗透压的作用下,能够有效地抑制泥页岩
井液体系。甲酸盐无固相钻井液体系是由无机盐的水化膨胀[1]。
盐水钻井液体系发展而来的一种新型清洁有机盐(3)甲酸盐能够有效提高黏土颗粒上的负电
盐水体系,是有利于油气层保护与发现的钻井液体性,降低电位,有效地抑制黏土的膨胀、分散。
系。该体系可以大大消除固相颗粒对储层尤其是(4)甲酸根HCOO-是极性水化基团,体积较
低渗油气层的伤害,同时使钻井液与完井液具有更小,可以通过氢键力吸附在岩屑的表面,增加水化
大程度的相容性,避免了因钻井液不相配伍从而导膜的厚度,防止黏土形成结构,从而使钻井液保持
致的沉淀伤害储层,该体系的泥饼薄而韧,大大利良好的流变性和稳定性,有利于岩屑的清除。
于固井质量的提高,该体系储层保护效果明显。(5)甲酸盐溶液可使近井筒地带发生脱水,降
低孔隙压力,增加地层强度和近井筒有效应力,从
1甲酸盐的体系特征而提高了泥页岩稳定性。
(6)甲酸盐能大幅度提高聚合物的转变温度,
甲酸盐是一种有机酸的羧酸盐,甲酸盐在水溶甲酸盐与油田常用聚合物配伍性好,并能减缓许多
液中以Na+(K+、Cs+)和HCOO-的离子存在,甲酸调黏剂和降失水剂在高温高压下的水解和氧化降
[2,3]
盐除了具有的Na+、K+作用效果外,还具有HCOO-解速度。
的独特作用机理。
2甲酸盐钻井液体系性能评价
2010年1月15日收到
第一作者简介:杨立国,男,博士生。研究方向:油气井工作液化在降滤失剂、增黏剂、油气层保护剂优选的基
学、油气层保护。
础上,确定出甲酸盐钻井液体系的体配方为:水+
13期杨立国,等:一种改进的快速支持向量机算法3209

80%甲酸钠+3%TJ1+0.5%TXZ2+3%层、稳定井壁是非常重要的。
JYW3。2.3抗污染能力评价
2.1流变性评价钻进过程中,地层岩石里的可溶性盐类(如石
按照ZB/TE1300490钻井液测试程序,对甲膏、盐类、芒硝),各种流体(油、气、水)以及岩石细
酸盐钻井液体系进行了高温下的流变性评价实验,粒(如粘土、砂子)会使钻井液性能发生不符合施工
实验结果如表1所示。要求的变化,称之为钻井液受侵。可溶盐这些强电
从表1中的实验数据可看出,当老化温度低于解质以及岩屑是恶化钻井液性能的主要污染源。
150时,钻井液流变性和失水造壁性比较稳定,变因此,本文测试了甲酸盐钻井液常温及高温下的抗
化幅度不大,当老化温度高于150后,体系的滤失岩屑污染及可溶性盐的污染能力。
量增大较多,体系的流变性和失水造壁性变差,因从表2可以看出甲酸盐钻井液体系有着较好的
此甲酸盐钻井液体系抗温可达150。抗黏土侵和抗钙侵能力,随土粉含量增加其塑性黏
度有所增加,动切力有所下降,API滤失量有所减
表1甲酸盐钻井液体系高温下流变性能
流变参数小,受可溶盐污染后其塑性黏度、动切力均有所下
/APIFL测温
条件Gel/pH降滤失量增加变化幅度在可接受范围。
PVYP(gcm-3)/mL(),API,
/mPas/Pa(papa-1)从表3可以看出甲酸盐钻井液体系经150高
高温前
327.01/21.050.89温作用16h后,随土粉含量增加其塑性黏度有所增
120/16h317.01/