聚硅醇防塌屏蔽暂堵钻井液在现河庄油田的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第２期　西部探矿工程　５７　聚硅醇防塌屏蔽暂堵钻井液在现河庄油田的应用　郭　良，丁海峰，杜海涛，李三杰，任中启，杨相升　（胜利石油管理局黄河钻井三公司，山东东营２５７０９１）　摘要：现河庄油田是胜利油田现河采油厂最重要油气产区之一，也是钻井三公司最主要的施工区域　之一，该地区地质情况复杂，存在着井壁稳定性差、易漏、易涌、井温高、机械钻速低等钻井施工难点；　在以往的钻井施工中出现了一些井下复杂，影响了钻井施工。针对该地区的地层特点，对现有的钻井　液处理剂进行优选优配实验，开发了适合地层的聚硅醇综合屏蔽暂堵防塌钻井液。为今后在该油田　施工同类型井提供了钻井液参考依据。　关键词：现河庄油田；岩性；聚硅醇钻井液；井壁稳定；高温；流变性；封堵　中图分类号：ＴＥ２５４．３文献标识码：Ｂ文章编号：１００４—５７１６（２００７）０２—００５７—０３　现河庄油田包括史３、史８、史１３８、河１５９、河１１１、　河７５、河１００等区块，属于济阳坳陷东营凹陷中央断裂　背斜带构造。井深一般在３２００￣３４００ｍ，完钻层位为沙　三段中、沙三段下。沙三段油气层压力系数高，钻井液　设计密度一般在１．５０～１．６０ｇ／ｃｍ。，部分井钻井液密度　层易坍塌掉块；易发生严重井漏与井涌；发现和保护油　气层；沙三段地层温度高并常常伴生有盐膏层。　２．１　井壁稳定性差　馆陶组以上地层成岩性差，砂泥岩互层较多，易吸　水膨胀，造成缩径，导致起下钻困难，沙河街组地层浅　１．６０　ｇ／ｃｍ。以上。井身结构大部分为二开长裸眼井。　１岩性特点　灰、灰色及深灰色泥岩发育完全且整体段长达１０００￣　１５００ｍ左右，易水化膨胀和裂解，导致坍塌剥落，井壁　平原组：棕黄色及棕红色粘土、砂质粘土与浅灰色　松散砂层不等厚互层。　明化镇组：棕红色、棕黄色泥岩夹灰黄色、浅灰色粉　砂岩。　馆陶组：棕红色泥岩与灰白色砾砂岩不等厚互层。　东营组：棕红色泥岩与灰白色砾砂岩不等厚互层；　下部少量灰绿、灰色泥岩。　沙一段：灰色泥岩为主，夹灰色粉砂岩、生物灰岩、　灰黄色白云岩。　沙二段：上部紫红色、灰绿色泥岩与灰白色砂岩不　等厚互层；下部灰色泥岩与灰白色含砂岩不等厚互层并　夹薄层黑色炭质泥岩。　失稳问题严重；该地区过去采用的聚合物钻井液体系及　正电胶体系都未能很好地解决沙河街组的地层垮塌，局　部井段导井径扩大率超过１５　，导致了起下钻、电测遇　阻遇卡，还影响了固井质量。　２．２　易导致井漏与井涌　由于进行长裸眼施工，地层压力系数差别较大，沙　三段油气较活跃，压力系数较高，钻进过程中，易出现井　漏井涌，施工难度较大。　２．３保护油气层　沙三以下储层属于低渗型储层，地层易水化分散、　堵塞油气喉道、降低地层的渗透率，所以要求钻井液有　良好的抑制性和封堵性，降低表面张力，保护好油气层。　２．４要求钻井液具有良好的抗高温性能和抗盐膏污染　性能　沙三上：浅灰色砂岩夹灰色泥岩、灰质砂岩及砂质　泥岩呈不等厚互层。　沙三中：深灰、灰色泥岩、灰质泥岩、砂质泥岩夹灰　白色砂砾岩、灰质砂岩。　沙三下：深灰色泥岩、棕褐色油页岩为主、夹浅灰色　粉砂岩薄层灰质砂岩、深灰白云岩。　２现河庄油田钻井液技术难点　沙河街组地层埋藏深，井底温度高，一般在１４０℃，　要求钻井液具有良好的高温稳定性能，同时还必须具有　抗污染性能。　３钻井液体系选择　针对郝家地区的地层特点，在对目前胜利油田常用　的聚合物钻井液、聚合醇钻井液和正电胶钻井液进行研　究的基础上，我们对现有的钻井液处理剂进行优选优配　根据现河庄油田的地层特性及以往钻井经验，钻井　技术难点主要表现在以下４个方面：井壁稳定性差，地　维普资讯 http://www.cqvip.com ５８　西部探矿工程　２００７年第２期　实验，开发了适合该地层的聚硅醇钻井液，并针对沙河　街组地层进行了室内对比评价实验，实验结果见表１。　表ｌ　不同钻井液性能对比　钻井液类型　。ｘ　ＰＶ　～（ｍＬ）Ｃａｄ．）　聚合物钻井液１．５０　３５　２３　ｌＯ　４．８　１５．８　８３．５　０．８３　聚合醇钻井液１．５０　３３　２２　９　４．６　１５．６　８６　０．８４　正电胶钻井液１．５０　３４　２１　１２　５．２　１５．４　８４．６　０．８０　聚硅醇钻井液１．５０　３５　２３　ｌｏ　４．４　１４．６　９０．８　０．８７　聚　譬　液¨。ｓｓ　ｚ　ｚ　ｓ．…　ｓ．ｓｏ．ｓ　备注：聚合物钻井液：基浆＋０．５￣ＰＡＭ＋４　ＦＴ】Ｎ＋３％ＳＭＰ一１＋　３　ＦＴ一１＋３％ＣＦＨ－２＋重晶石　聚合醇钻井液：基浆＋Ｏ．５％ＰＡＭ＋３％ＫＦＴ＋３％ＳＭＰ－１＋２　ＦＴ　一１＋５％ＣＦＨ－２＋重晶石　正电胶钻井液：基浆＋０．５　ＰＡＭ＋４％ＭＭＨ＋４％ＫＦｒ２　＋ｓｌ一１　＋３％ＳＭＰ－１＋２　ＦＴ一１＋重晶石　聚硅醇钻井液：基浆＋０．５　ＰＡＭ＋３　ＫＦＴ＋２％ＳＪ一１＋２　Ｇ．ＦⅣ　＋１　ＳＦ一１＋３％ＳＤ－１０２＋３％ＺＸ－４＋２％ＣＦＨ－２＋重晶石　聚硅醇钻井液（钙侵）：基浆＋Ｏ．５　ＰＡＭ＋３　Ⅺ　＋２　ｓｌ一１＋２　ＧＦＷ＋１　ＳＦ一１＋３％ＳＤ一１０２＋３％ＺＸ一４＋２％ＣＦＨ－２＋重晶石　＋１％ＣａＯ　回收率实验：取粒径为３．２～４．Ｏｍｍ的沙河街组地层岩屑５０ｇ，在　１５０＂Ｃ条件下在钻井液中滚动１６ｈ，用孔径为０．４５ｍｍ的筛回收，计算　岩屑的回收率Ｒ。　渗透率恢复实验：选用沙河街组地层岩心，测量岩心被钻井液污染前　后的渗透率，计算渗透率恢复率。实验压差３．５ＭＰａ，实验温度　１５０＂Ｃ。　由表１可以看出，几套配方都具有较好的流变性、　滤失造壁性、抑制性和油气层保护性，其中聚硅醇钻井　液的回收率和渗透率恢复率都最高，优于其它三种钻井　液，并且该体系泥浆具有良好的抗高温、抗盐膏性能，能　够很好的控制高温高压失水，因此我们在郝家地区中深　井钻井中选用了聚硅醇防塌钻井液。　聚硅醇防塌钻井液以聚硅氟稳定剂ＧＦＷ和聚硅　氟稀释剂ＳＦ一１和聚合醇为主，此类处理剂作用机理　为：有机硅氟是一类纯粹的Ｓｉ—Ｏ—ｓｉ键组成的无机化　合物，能耐温１０００℃以上，而有机取代后，热稳定性虽　有下降，也达到３００℃以上；分子中的Ｓｉ—Ｃ、Ｆ—Ｃ键电　负性差值小、极性弱，对离子型物质的反应敏感性小，具　有良好的耐盐、耐碱作用；有机硅氟分子间作用力小，且　具有螺旋结构，故其粘度随温度变化较小，具有很强的　稳定性；由于聚硅氧烷和碳氟聚合链段低的界面张力和　高的表面活性的协同效应，使此类处理剂吸附于粘土胶　体端面上，彻底改变了粘土的表面能，使憎水作用增强，　防止了水锁现象的发生，且提高泥饼质量，使失水下降，　同时聚合醇是一种多功效的泥页岩防塌剂，集物理封　堵、化学固壁、强抑制性和降失水于一身，并且它能够生　物降解，有良好的环境友好性。其浊点机理和它的非离　子表面活性剂降低油水界面张力，减轻了水锁伤害，能　够很好的保护油气层，达到保护油气层的目的［１］。　４钻井液技术措施　（１）一开按要求配制泥浆开钻，并使用小循环，同　时使用好震动筛和除砂器，保证有效清除钻屑，一开完　钻后加人增粘剂，控制粘度在３５ｓ以上，将井眼彻底清　洗干净，保证套管顺利下人。　（２）二次开钻清水大循环钻进，并加人足量的聚合　物胶液，严格控制好造浆，约１４５０￣１６００ｍ左右可改为　小循环钻进，用铵盐、烧碱改型处理，同时使用好固控设　备，及时有效地清除有害固相，保持最低固相含量，使含　砂量低于０．３￣／／，有效膨润土含量保持在６０￣８０ｇ／Ｉ　，　满足大井眼携岩要求。　（３）将钻井液性能调整好后，分两次加人超细碳酸　钙３ｔ，巩固好上部地层，保持井壁稳定，同时一次性加　人２　的防塌降失水剂控制失水。　（４）钻进过程中逐渐补充聚合物胶液，控制粘土造　浆，并控制劣质粘土固相含量。　（５）进人沙河街以后，逐渐加人防塌降失水剂，尽　快将失水控制在５ｍＬ以内，同时逐渐加人沥青类防塌　封堵剂，使其含量逐步达到２　～３　。　（６）２８００ｍ以后逐渐加入抗高温抗盐钻井液处理　剂，ＳＤ一１０２、ＫＦＴ、ＳＪ一１等，加强钻井液的护胶能力，　提高钻井液的抗温和抗盐能力，控制高温高压失水小于　１５ｍＬ。　（７）２８００ｍ以后开始使用ＳＦ一１，调整钻井液的流　变性，增强钻井液的抗温能力。　（８）钻井液性能应有良好的流动性适当的动切力，　提高钻井液的动塑比值，增强钻井液的携岩能力，使钻　屑能够及时被带至地面并及时被清除掉，防止恶性循　环。　（９）每隔３００￣４００ｍ要搞一次短起下，目的是预　防钻井液在井壁上形成滞留层，及时清除吸附在井壁上　的钻屑，还有利于帮助携带岩屑，满足洗井要求，从而保　证井眼畅通。　（１０）充分使用好固控设备，使含砂量低于０．３　，　有效坂土含量保持在６０￣８０ｇ／Ｌ，必须勤测全套性能，　根据钻井液性能及时调整，满足井下要求。　（１１）进人油气层前，按设计及时加人油气层保护　材料，达到保护油气层目的和甲方满意。　（１２）钻开油气层后，每次进行起下钻都要测好后　效，并要防止起钻拔活塞现象，起钻灌好泥浆，下钻控制　好下放速度，防止产生激动压力，压漏地层和起钻拔塌、　维普资讯 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２００７年第２期　西部探矿工程　５９　酸化效果经济评价方法　叶俊华，谈　卫，章跃中，王轶飞　（新疆油田公司，新疆阜康８３１５１１）　摘要：根据油气井增产措施经济评价理论和方法，提出了油气井酸化方案评价标准。所有经济效果　评价指标均考虑资金的时问价值，采用动态评价指标。同时对收益率，指出了基准贴现率的确定方　法。　关键词：酸化；经济评价；评价标准；评价方法　中图分类号：ＴＥ３５７．２文献标识码：Ａ文章编号：１００４－－５７１６（２００７）０２－－００５９－－０４　酸化是油气井解堵和增产的重要工艺方法之一，随　指标体系，但上述文献中所涉及的递减模式只有常用的　着石油企业的改制和现代企业制度的建立，决策者除了　指数递减、调和递减和双曲递减三种，而且也没有提出酸　需要了解酸化措施在技术上是可行的，而且还想知道在　化方案经济评价标准。在回顾前人研究成果的基础上，　经济上是行得通，能够为企业带来经济效益。这就需要　完善了递减模式类型并提出酸化方案的经济选择准则。　进行酸化效果经济评价研究，文献［１－４］给出了油气井　１酸化成本和生产成本　增产措施经济评价方法，文献［５］提出了措施井经济评价　１．１酸化成本　拔垮地层，避免井下复杂情况的发生。　年与２００５年施工井对比见表２。　（１３）进行加重作业时，每个循环周提高密度不得　超过０．０３ｇ／ｃｍ。，防止因加重过急造成井漏或因石粉水　表２　２００４年与２００５年施工井对比情况　化不良造成粘附卡钻。　（１４）定向井可混入１０　～１５　的液体润滑剂，也　可加入４９／５～５　的固体润滑剂。　（１５）完钻后充分循环钻井液，并搞短起下，再进行　电测。　（１６）固井前调整钻井液的流动性，降低钻井液的　６结束语　粘切，并使用抗钙处理剂，确保声波测井顺利。　在现河庄油田的中深井钻井过程中，由于地层埋藏　５应用效果简介　较深、岩性复杂等原因，导致以往在该地区钻井施工中　自２００５年２月１日～１２月１日，钻井三公司共在　钻速低、井下复杂情况多、对油气层损害大等一系列问　现河庄油田施工了４６口井，井身质量达到了甲方和设　题。针对这些问题，我们从优化钻井液体系及配方等方　计要求，钻井周期比以前缩短了，钻井施工顺利，油气层　面人手，对该地区配套钻井液技术进行了详细研究，并　保护取得了较好的效果。　在该地区成功实施。实践证明，该钻井液技术的应用有　３２５５２队施工的河１５９一斜１井，完钻井深３００２ｍ，　利于发现和保护油气层，钻井施工顺利，大大减少了以　钻井周期３６３ｈ，３２５３７队施工的河１Ｏ０一斜２８井，完钻　往在该地区施工遇见的突出问题，井漏、缩径、垮塌、起　井深３００２ｍ，钻井周期３４６ｈ，３２５５０队施工的河１¨一　下钻电测遇阻遇卡。目前该项技术已累计施工４６口　２７井，该井为三开井，完钻井深３１７０ｍ，钻井周期４３１ｈ，　井，均取得了良好的使用效果，现已全面推广应用。　以往钻井周期平均５２０ｈ，３２５３７队施工的史１３８一斜２　井完钻井深３１２５ｍ钻井周期３９６ｈ，３２５５５队施工的史３　参考文献：　—１３—１３井完钻井深３３６０ｍ，钻井周期３８１ｈ，比以往在　［１］鄢捷年，等．钻井液工艺学ＥＭ］．东营：石油大学出版社，　该地区施工的井钻井周期都有不同长度的缩短。２００４　２００１．