海油田柴达木盆地第四不成岩地平井钻井液技.pdfVIP

青海油田柴达木盆地第四系不成岩地层水平井钻井液技术 刘有成 肖登林 徐珍焱 吴永章 逯登智 陆芳芳 吴金星 韦西海 （西部钻探工程有限公司青海钻井公司 青海·茫崖） 摘要 青海油田柴达木盆地涩北气田是全国四大气田之一，为第四系 不成岩地层大型生物气田。该构造地层胶结疏松、成岩性极差，承压能力 低，地层岩性软，泥质含量高，易吸水膨胀，分散性极强，严重影响井壁 的稳定。钻井过程中易发生缩径、井漏及钻头泥包等复杂问题，且水平井 段极易出现井壁坍塌、卡钻，起下钻抽吸等复杂情况。针对该地区地层特 点，研究应用了强包被、强抑制性钻井液体系——聚合物甲酸盐超低渗透 钻井液体系;该体系主要利用聚合物的强包被性、甲酸盐的强抑制性稳定 井壁，利用零滤失井眼稳定剂JYW-1 在井壁岩石表面形成致密超低渗透封 堵膜实现近零滤失钻井，达到安全钻井、防漏、堵漏和保护储气层的目的。 该地区水平井的钻探成功，填补了国内第四系不成岩地层水平井钻探 的空白，标志着钻井液技术的发展步入了一个新的阶段。 关键词 第四系不成岩 聚合物甲酸盐超低渗透钻井液 研究 应用 引 言 钻井液性能的优劣是水平井钻井成功与否的关键因素，是井下安全的 重要保证。为实现在第四系不成岩地层的水平井钻井的突破，实验结合涩 北气田的地层特点，从钻井液的抑制防塌能力、失水造壁性能、钻井液流 变性、润滑性、抗污染能力以及油气层保护等方面进行评价，研究了聚合 物甲酸盐超低渗透钻井液技术，应用获得成功。涩H1、涩H2 两口水平井 的现场应用表明：聚合物甲酸盐超低渗透钻井液体系具有良好的的抑制防 塌能力，净化井眼能力和润滑防卡能力，解决了第四系不成岩地层因地层 松软、成岩性差导致的井眼失稳、携砂不畅等复杂问题，满足了第四系不 成岩地层水平井钻井的需要。 一、室内研究 1、第四系不成岩地层水平井钻井液体系研究 涩北气田属第四系不成岩地层大型生物气田。针对该构造地层胶结疏 松、成岩性差等特征,实验室取涩北2 号地区1220--1240 米井段岩芯，选 取2.0%的膨润土浆，通过系列实验，确定体系主要组分的加量，优选第四 系不成岩地层水平井钻井施工的成果钻井液体系配方。 （1）聚合物甲酸盐超低渗透钻井液体系的组成： 聚合物甲酸盐超低渗透钻井液体系主要包括：强包被剂、甲酸盐、零 滤失井眼稳定剂JYW-1，防漏、堵漏零滤失井眼稳定剂JYW-2 等。以钻井 液强包被强抑制和近零滤失性能，确保第四系不成岩地层水平井钻井施工 顺利进行。 （2）包被剂的筛选及其加量的确定 大分子聚合物对泥页岩均具有一定的包被抑制作用，通过在基浆中添 加不同量的各种大分子聚合物，测定涩北2 号地区岩芯在其中的回收率， 来选择大分子聚合物及其加量，实验结果见表1。 表1 聚合物抑制包被性实验 序号 配方及处理情况 岩芯回收率 （80 ℃ 备注 1 基浆 2.1 2 基浆+0.25%BB-1+0.3%BB-2 48.5 3 基浆+0.30%BB-1+0.25%BB-2 66.2 4 基浆+0.30%BB-1+0.35%FPT-1 84.6 5 基浆+0.35%BB-1+0.35%BB-2 91.2 6 基浆+0.35%K-PAM+0.35%BB-2 54.8 实验表明，BB-1 对涩北2 号地区岩芯的包被抑制作用最好，而K-PAM 与BB-2 次之，由于K-PAM 较BB-2 的增粘作用大，所以，选择BB-1 作为 主包被剂，BB-2 作为辅助包被剂，当BB-1 与BB-2 加量达到0.3—0.35% 时，体系的包被、抑制效果就能满足施工要求。 （3）抑制剂——甲酸盐加量的确定 甲酸盐对泥页岩的水化膨胀具有较强的抑制作用，通过在基浆中加入 不同量的甲酸盐，分别测试岩芯在其中的线形膨胀