三塘湖地区弱凝胶钻井液技术研究和应用.pdfVIP

学兔兔学兔兔 石油天然气学报 (江汉石油学院学报)2014年11月第36卷第11期 Journal of Oil and Gas Technology(J．JPI)Nov．2014 Vo1．36 No．11 三塘湖地区弱凝胶钻井液技术研究与应用 王广财 (中石油吐哈油田分公司工程技术研究院，新疆 鄯善 838202) 曾翔宇 (中石油吐哈油田分公司开发部，新疆 鄯善 838202) 高应祥 (中石油吐哈油田分公司勘探公司，新疆 鄯善 838202) 杨荣奎，蒙有朋，刘禧元 (中石油吐哈油田分公司工程技术研究院，新疆鄯善838202) [摘要]吐哈盆地三塘湖油田马朗凹陷长水平段水平井钻井过程中，复杂事故频出，井壁稳定性差、环空 悬砂携砂和井眼清洁能力差等问题突出。针对该地层钻井复杂事故，开展弱凝胶钻井液技术研究，通过 室内评价试验，该钻井液体系具有良好的流变性能、抗温能力、抗污染能力和润滑性能。现场应用结果 表明，弱凝胶钻井液解决了该区块的储层保护和井壁稳定问题，与邻井相比，机械钻速提高了32．56 ， 平均建井周期缩短了31．79 。 [关键词]弱凝胶钻井液；储层保护；井壁稳定；长水平段水平井 [中图分类号]TE254 [文献标志码]A [文章编号]1000—9752(2014)l1—0146一o5 马58H井位于吐哈油田三塘湖盆地马朗凹陷马中构造带二叠系条湖组的一口水平预探井，设计井 深3226．79m，钻井目的是进行致密油水平井组矿场试验，攻关致密油水平井组大型体积压裂技术、裂 缝监测技术等，以实现致密油的高效开发动用。该区块水平段的地层中伊一蒙混层含量较高，且混层比 也相对较高，表明其很容易发生水化，导致井壁失稳[1]。同时在水平井钻井施工中静态悬砂和动态携砂 也是需要克服的一个难点问题。针对该问题，开展了适合该区块的弱凝胶钻井液技术研究与应用，目的 在于加强储层保护，提高勘探开发效率。 1 弱凝胶钻井液体系技术特点与作用机理 1．1 技术特点 弱凝胶钻井液体系具有自身独特的流变性，动塑比高、低剪黏度高，尤其在近井壁附近极低剪切状 态下可形成高黏弹性区域，其黏度高达 (5～10)×10 mPa·S(在0．3r／rain的剪切速率下，黏度达 8×10 mPa·s以上)，具有很好的动态悬砂能力口 ；静切力恢复迅速，无时间依赖性，具有很好的静态 悬砂能力；能有效克服水平井或大斜度井段携砂难、易形成岩屑床的问题，保证井眼清洁，防止井下复 杂事故的发生_3]。同时该体系在低剪切状态下的高黏弹特性还可减少钻井液中固相和液相对储层的损 害，有利于储层保护[4 ]。由于该体系不加黏土，从而避免了高分散黏土颗粒对储层的损害，最大限度 地降低固相对储层的伤害。 1．2 作用机理 弱凝胶钻井液体系与常规凝胶的形成机理不同，它是利用聚合物之间的协同效应，不加交联剂，成 胶温度和成胶时间要求低，所形成的弱凝胶具有独特的流变性，具体表现在：①低浓度溶液具有高黏度 的特性，是一种高效增稠剂。②具有良好的抗剪切性 (假塑性)，在静态或低剪切作用下具有高黏度， 在高剪切作用下表现为黏度下降，但分子结构不变。当剪切作用消失后黏度恢复正常【_6]。 [收稿日期]2Ol4—02—15 [作者简介]王广财 (1985一)，男，2006年大学毕业，硕士，工程师，现主要从事钻完井液技术研究及现场技术服务工作。 学兔兔学兔兔 第36卷第 11期 王广财 等：三塘湖地区弱凝胶钻井液技术研究与应用 2 室内研究 2．1 体系组成 根据三塘湖油田储层特点及水平井钻井施工工艺对钻井液的技术要求，通过室内试验形成了弱凝胶 钻井液体系，其基本配方如下： 清水+0．15 pH调节剂+0．1 纯碱+0．2