钾钙基阳离子钻井液技术.pdfVIP

第 29卷 第 4 期 　　　　　　　　　　　石 油 钻 采 工 艺 　　　　　　　　　 Vo l. 29 No. 4 　2007年 8月 　　　　　　　　O IL DR ILL IN G PRODUCT ION TECHNOLO GY　　　　　　　A ug. 2007 　 文章编号 : 1000 - 7393 (2007) 04 - 0087 - 02 钾钙基阳离子钻井液技术 艾 　贵 　成 (吐哈油田国际钻井公司 ,甘肃玉门　735200) 摘要 : 青西油田强造浆泥岩段长 ,易出现水化膨胀导致井眼缩径 、坍塌和白垩系硬脆性地层的坍塌 ,特别是在 空气钻井结束后 ,还会出现钻井液污染 、井塌问题 ,处理难度较大 。通过对青西油田典型易塌层位进行 X 射线衍 射 、膨胀率和分散回收率实验分析 ,得出相应的防塌机理 ;在对空气钻雾化 、泡沫配方配伍性研究的基础上 ,形成钾 钙基阳离子钻井液 ;经过回收率试验 、抗盐膏污染实验优化配方 。现场应用表明:钾钙基阳离子钻井液配伍性好 、 抗污染能力强 、防塌能力强 、流动性好 ,适合青西油田钻井施工和储层保护的需要 ,可进一步推广应用 。 关键词 : 钾钙基阳离子 ; 防塌 ; 抗污染 ; 井壁稳定 中图分类号 : TE254. 3　　　文献标识码 : A ( ) 　　青西油田主力油层埋藏深 4500 ～6000 m ,油 与黏土产生不可逆的吸收作用 ,在黏土颗粒的表面 层上部牛胳套 、胳塘沟 、弓形山、白杨河地层泥岩段 形成水化硅酸钙 6CaO ·3 SiO ·2H O 。离子交换和 2 2 易水化膨胀坍塌 、柳沟庄膏质泥岩易缩径和硬脆性 吸附都降低了黏土颗粒的亲水性和分散度 ,从而抑 地层易垮塌 。先后使用了钠盐聚合物 、钾盐聚合物 、 制泥页岩的水化分散 。 ( ) 两性离子聚合物 、三磺 、聚磺 、正电胶聚磺等各种钻 3 阳离子聚合物钻井液是以高分子量阳离子 井液 ,效果均不理想 。近几年来 ,为增强常规钻井液 聚合物作为包被絮凝剂 , 以小分子量有机阳离子化 的抗污染防塌能力 , 引入了钾离子 、钙离子 ,形成了 合物作为泥页岩抑制剂 ,二者的相互结合 ,使得阳离 钾钙基聚磺钻井液 、钾钙基聚合醇钻井液等复合体 子钻井液具有较强的抑制性 、较好的稳定井壁能力 。 系 ,有效地解决了长段泥岩 、膏质泥岩等地层的防塌 并配合阳离子降失水剂 H S - 1、阳离子乳化沥青和 问题 。在青西油田试验空气钻井时 ,井塌又频繁发 磺化类处理剂的应用 ,有效地解决了抑制防塌问题 。 生 。为此 ,进一步研究、比较各种钻井液体系的优 2　室内研究 劣 ,充分考虑地层和黏土矿物特性 ,形成了钾钙基阳 离子钻井液 。实践表明该钻井液抑制性强 ,流动性 2. 1　防垮塌分析 好 ,防塌能力强 , 维护处理简单 ,成本较低 ,配伍性 对青西油田典型易塌层位进行 X 射线衍射 、膨 好 ,适应于该地区的钻井施