有機(jī)胺型鉆井液在鹽227區(qū)塊的應(yīng)用

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1、第25卷第3期廣東石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)V0J．25N0．32015年6月JoumalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnologyJune2015有機(jī)胺型鉆井液在鹽227區(qū)塊的應(yīng)用鄭志成，何興華，劉偉，吳政希(勝利石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)公司，山東東營(yíng)257064)摘要：有機(jī)胺型鉆井液的防膨性、抑制性和潤(rùn)滑性與油基鉆井液接近，且其抗溫性、濾失性、流變性和穩(wěn)定性較好。在勝利油田鹽227區(qū)塊復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用中，有機(jī)胺型鉆井液使得六口井的機(jī)械鉆速平均提高了39．5％，井徑擴(kuò)大率平均為3．18％，鉆井故障率大大降低，促進(jìn)了該區(qū)塊的開(kāi)發(fā)。關(guān)鍵詞：有

2、機(jī)胺型鉆井液；鹽227區(qū)塊；勝利油田；應(yīng)用性能中圖分類(lèi)號(hào)：TE254．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095—2562(2015)03—0008—04勝利油田的鹽227區(qū)塊位于濟(jì)陽(yáng)坳陷東營(yíng)凹陷北部陡坡構(gòu)造帶，目的儲(chǔ)油層為沙四上純上亞段，該段砂礫巖體厚度較大，為低孔特低滲透儲(chǔ)層。鉆井施工中，自上而下鉆遇平原組、明化鎮(zhèn)組、館陶組和東營(yíng)組劑沙河街組。沙河街地層較淺，沙一段缺失；沙二段沉積厚度僅10m；沙三段、沙四上上部砂泥互層，易垮塌；沙三下和沙四上純上亞段泥巖微裂縫、層理發(fā)育，極易發(fā)生坍塌掉塊。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造會(huì)給鉆井施工帶來(lái)困難，容易出現(xiàn)：(1)起、下鉆遇阻而發(fā)生卡、憋泵現(xiàn)象；(2)井壁失穩(wěn)垮塌

3、現(xiàn)象；(3)巖屑不容易清除，摩擦阻力大、扭矩大的現(xiàn)象。根據(jù)鹽227區(qū)塊的地質(zhì)構(gòu)造和和巖石特性，為解決鹽227區(qū)塊泥巖的水化膨脹和垮塌等復(fù)雜問(wèn)題，采用“總體抑制”思路』，綜合考慮井壁穩(wěn)定、攜巖、潤(rùn)滑和油氣層保護(hù)，以及鉆井綜合成本等多項(xiàng)因素，引入有機(jī)胺型鉆井液體系J，并進(jìn)行應(yīng)用性能室內(nèi)評(píng)價(jià)和現(xiàn)場(chǎng)施工效果驗(yàn)證。1有機(jī)胺型鉆井液應(yīng)用性能室內(nèi)評(píng)價(jià)關(guān)于鉆井液添加劑的研究表明，有機(jī)胺類(lèi)具有強(qiáng)抑制性能I5]，膠乳瀝青、超細(xì)碳酸鈣類(lèi)具有提高封堵防塌性能l6，磺化酚醛樹(shù)脂、硅氟類(lèi)具有高溫穩(wěn)定性能。增加潤(rùn)滑劑在鉆井液中的比例，優(yōu)化鉆井液流變參數(shù)，確保井壁穩(wěn)定、有效攜砂和潤(rùn)滑防卡，選用鉆井液主配方：6％膨潤(rùn)土+

4、0．5％PAM+(0．51)％有機(jī)胺+3％超細(xì)碳酸鈣+3％膠乳瀝青+2％磺化酚醛樹(shù)脂+2％KFT一Ⅱ+8％原油+2％油基潤(rùn)滑劑(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，進(jìn)行鉆井液的濾失性、流變性、抗溫性、防膨抑制性和潤(rùn)滑性能室內(nèi)評(píng)價(jià)。1．1濾失性和流變性能評(píng)價(jià)在6％的膨潤(rùn)土漿液中依次加入4％PAM(降失水劑)、0．5％有機(jī)胺、6％封堵劑和10％潤(rùn)滑劑，以進(jìn)行濾失性和流變性實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表l所示。可以看出，6％的膨潤(rùn)土漿液依次加入各項(xiàng)處理劑后，濾失量凡H值由20Ⅱ1L下降至1．8mL，高溫高壓濾失量凡一值由10mL降低為9．6n。這說(shuō)明了以上添加劑可以提高泥餅的致密性。隨著固相顆粒的增多和4％PALM的加入，鉆井

5、液的表觀粘度AV值和塑性粘度PV值有一定的增大，分別為39mPa·S和23mPa·S，降失水性和攜巖能力增強(qiáng)，流變性得到提高。1．2抗溫性能評(píng)價(jià)對(duì)于6％膨潤(rùn)土+0．5％PAM+0．5％有機(jī)胺漿液，經(jīng)過(guò)80～140cc熱處理后，再在150c(=條件下熱滾老化16h，進(jìn)行粘度、動(dòng)切力、靜切力和pH值測(cè)試，結(jié)果如表2所示?？梢钥闯觯袡C(jī)胺型鉆井液雖然經(jīng)過(guò)80～140oC熱處理，但其熱滾后塑性粘度PV值由34mPa·S降至30mPa·S，僅降低4mPa·S，動(dòng)切力值增收稿日期：2015—01—29；修回日期：2015一o4—08作者簡(jiǎn)介：鄭志成(1988一)，甘肅隴南人，本科，助理工程師，主要從

6、事鉆井液技術(shù)研究工作。第3期鄭志成等：有機(jī)胺型鉆井液在鹽227區(qū)塊的應(yīng)用9加4Pa，靜切力G值僅變化0．13，pH值變化僅O．5。熱滾后各項(xiàng)性能變化不大，能滿足鉆井的需要。表1有機(jī)胺型鉆井液濾失性和流變性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表2有機(jī)胺型鉆井液的抗溫性能實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)溫度，℃塑性粘度／(mPa·s)動(dòng)切力／Pa靜切力／(Pa·PaI1)pH溫度／℃塑性粘度／(mPa·s)動(dòng)切力／Pa靜切力／(Pa·PaI1)pH8034l1．04．0／8．09．012031l3．56．5112．59．510032l2．O5．o／1O．09．01403Ol5．O8．o／15．09．51．3抑制性能評(píng)價(jià)在同一條件下，測(cè)試鈉基膨

7、潤(rùn)土在機(jī)胺型鉆井液、普通水基鉆井液和油基鉆井液中的膨脹率，結(jié)果如表3所示。可以看出，隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，鈉基膨潤(rùn)土在三種鉆井液中的膨脹率逐漸增加。但是，有機(jī)胺型鉆井液的膨脹率數(shù)值明顯低于水基鉆井液的數(shù)據(jù)結(jié)果，而與油基鉆井液膨脹濾率值相對(duì)接近。浸泡時(shí)間為350min時(shí)，鈉基膨潤(rùn)土在有機(jī)胺型鉆井液的膨脹率為11％，在普通水基鉆井液中的膨脹率為16％，在油基鉆井液中的膨脹率值為8％。這說(shuō)明了有機(jī)胺型鉆井液防膨脹效果良好，抑制性較強(qiáng)。表3三