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学兔兔 www. xuet ut 第 3 2 卷 第 2 期 2 0 1 5 年 3 月 钻 井 液 与 完 井 液 DRILLING FLUID COMPLETION FLUID Vol.32 No.2 Mar. 2015 doi:10.3969/j.issn.1001-5620.2015.02.011 基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液 张虹， 蓝强 (中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营) 张虹等.基于疏水改性纳米碳酸钙的钻井完井液[J].钻井液与完井液，2015,32(2):43-46. 摘要 基于前期提出的自解堵屏蔽暂堵理论，研制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙，并在此基础上形成了疏 水暂堵钻井液。室内评价结果表明，在屏蔽暂堵钻并液中加入1.5%疏水碳酸钙后，滤失量由2.6降为1.2mL, 泥饼厚 度由0.4变为0.28mm, 证明疏水暂堵钻井液能够快速形成外泥饼，降低瞬时滤失量。该钻井液在温度低于140 ℃时 滤失性能比较稳定；抗CaCl? 能力为2.5%,抗一价盐浓度为9.0%,抗黏土含量为14.0%;抑制性能好，能在易坍塌地 层使用；润滑效果好，极压膜强度超过190 MPa; 形成的泥饼在长期油相浸泡下会产生大量裂纹，后期泥饼自行剥落， 从而达到自解堵目的，初始渗透率为50×103~1000×103 μm2 的岩心，其渗透率恢复值均大于90%;体系的毒性都 很低，均达到了排放标准。 关键词 纳米碳酸钙；疏水改性；钻井完井液；临时性封堵；防止地层损害 中图分类号： TE254.3 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620(2015)01-0001-03 为了改进当前屏蔽暂堵技术存在的酸化不均引起 的二次伤害，基于前期提出的疏水暂堵概念，成功研 制出了性能优良的疏水改性纳米碳酸钙，并在疏水改 性纳米碳酸钙的基础上形成疏水暂堵钻井液体系，考 察了体系的抗污染能力、抗温性和储层保护效果。 1 暂堵钻井液体系的优选 优选暂堵剂颗粒粒径的理想充填新方法是在研究 连续粒径颗粒堆积效率的基础上提出的，根据dso规 则进行基准曲线的优选。在该规则的基础上，把合成 的疏水改性纳米颗粒作为最后一级充填颗粒，再加入 其他粒径的超细碳酸钙，从而形成更密实的暂堵层。 设计了东北油气分公司所属的十屋地区营城组油层的 暂堵方案。该区块深层营城组、沙河街组的油气地 质储量只占4.6%,该层岩性主要为细砂、含砾中砂， 储层孔隙度大多小于15%,平均为10 . 1%,平均渗透 率为8×103μm2, 属低孔低渗储层，最大孔喉直径 为15μm,(Do)2 为2.2 μm。 根据基线确定的do 为15 μm 优化暂堵颗粒的粒 度级配，基础配方如下。考察了不同暂堵剂在基础配 方中的作用，结果见表1。 1* 3.0%钠膨润土+0.3%HF-PSL(包被剂)+0.3% HEC+2.0%SMP- 1+0. 1%PAM+1.5%SDN- 1+0. 1% NaOH+9.0%KCl+3.0% 聚醚多元醇 表1 基础配方和 Do 配方性能对比 配方 PV/ YP/ Gel/ FLAp/泥饼厚FLHmHp/ mPa · s Pa Pa/Pa mL度/mm mL 1* 18.55.00.5/2.0 4.2 0.5 8.9 1+5.0%CaCO? 19.05.50.5/2.0 3.6 0.4 7.5 1*+5.0%碳酸钙组合 19.56.00.5/2.02.6 0.4 5.1 注：FLmp 在120℃、3.5 MPa 下测定；CaCO? 粒径为0.03 mm; 碳酸钙组合最佳为：200目碳酸钙、500目碳酸钙和非 渗透处理剂 YHS-1 比例为17:6:77。 从表1发现，随着理想暂堵剂的加入，黏度和切 力变化不大， API 滤失量有所降低，但幅度不大，对 高温高压滤失量影响较大，降至5.1 mL, 泥饼厚度 有一定程度减薄。因此，优选出1*+5.0%碳酸钙组合 作为下一步实验的基础配方，在此基础上加入疏水碳 酸钙HNC-1, 对配方进行性能评价，结果见表2。从 基金项目： 国家重大专项“低渗油气田高效开发钻井技术”课题四“低渗油气田储层保护技术”(2011ZX05022-004) 中的 部分内容。 第一作者简介：张虹，工程师，1972年生，毕业于青岛化工学院，主要从事钻井液化学理论及新技术推广方面的工作。地址： 山东省东营市胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院；邮政编码257017;电话(0546)8785240;E-mail:free 317@163.com。 学兔兔 www . xuet ut 44