仿油基鉆井液技術(shù)研究及應(yīng)用

張新文

（新疆貝肯能源工程股份有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

仿油基鉆井液技術(shù)研究及應(yīng)用

張新文

（新疆貝肯能源工程股份有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

仿油基鉆井液具有減少下鉆摩擦阻力、降低環(huán)空壓耗、增強(qiáng)鉆井液抑制性等優(yōu)點(diǎn)，在分支井、水平井以及斜度井中等難度較大的油氣井鉆進(jìn)作業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。本文通過對(duì)兩種類型的仿油基鉆井液相關(guān)性能進(jìn)行研究，力求選擇性能最佳的油基鉆井液，以期為油氣田的順利開采提供參考。

仿油基鉆井液；技術(shù)研究；應(yīng)用

隨著油氣田資源的不斷減少開采難度不斷增加，之前油基鉆井液很難滿足復(fù)雜井的井的鉆進(jìn)工作要求，仿油基鉆井液憑借其性能優(yōu)點(diǎn)在當(dāng)前油井鉆進(jìn)作業(yè)中得到大力推廣，因此加強(qiáng)仿油基鉆井液技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、兩種仿油基鉆井液配方介紹

通過調(diào)整處理劑添加量以及不斷優(yōu)選，最終得出性能優(yōu)質(zhì)的1#與2#兩種仿油基鉆井液，下面逐一對(duì)其配方情況進(jìn)行介紹。

1#仿油基鉆井液采用抗120℃的重晶石、7%MEG、2%的防塌降濾失劑、3%的聚合醇、4%的抗高溫聚合物降濾失劑、1%的聚合物降濾失劑、0.3%的聚合物包被劑、0.1%聚合物增粘劑以及4%的土漿配置而成；而2#仿油基鉆井液的配方和1#配方相似，但相對(duì)較為復(fù)雜主要由：抗170℃的重晶石、0.2%的表面活性劑、0.5%氧化鈣、3%的防卡潤(rùn)劑、3%防塌降濾失劑、3%聚合醇、7%MEG、6%抗高溫降濾失劑、4%抗溫抗鹽降濾失劑、0.5%聚合物降濾失劑、0.1%聚合物包被劑、0.4%氫氧化鈉以及5%的土漿。

二、兩種仿油基鉆井液性能研究

仿油基鉆井液質(zhì)量?jī)?yōu)劣很大程度上取決于其流變性能、抗膏鹽污染能力、潤(rùn)滑性能以及油氣層保護(hù)性能，因此，為保證鉆井作業(yè)中充分發(fā)揮仿油基鉆井液應(yīng)注重上述性能指標(biāo)的測(cè)定。下面著重介紹1#和2#仿油基鉆井液性能狀況。

1 兩種仿油基鉆井液流變性能

為測(cè)定兩種仿油基鉆井液的流變性能，將1#仿油基鉆井液在120℃溫度條件下熱滾16h，2#仿油基鉆井液熱滾溫度為170℃，其余條件相同。在室溫條件下對(duì)其流變性能進(jìn)行測(cè)定，具體指標(biāo)如表1所示。

由表中數(shù)據(jù)可知，仿油基鉆井液在1.7g/m3以及1.4g/m3密度時(shí)高溫高壓和中壓濾失量較低，流動(dòng)性均比較好，由此可知兩種仿油基鉆井液的抗溫能力較強(qiáng)，可滿足深井鉆井作業(yè)的需要。

2 兩種仿油基鉆井液的抗膏鹽污染能力

實(shí)際鉆井作業(yè)中經(jīng)常遇到石膏或鹽層，為降低該狀況下鉆井作業(yè)難度，要求仿油基鉆井液具備較強(qiáng)的抗膏鹽能力。因此有必要對(duì)仿油基鉆井液的抗膏鹽能力強(qiáng)弱進(jìn)行測(cè)定，以選擇合適的仿油基鉆井液。

試驗(yàn)過程中將1#仿油基鉆井液密度調(diào)至1.4g/m3，2#仿油基鉆井液調(diào)至1.8g/m3，分別在120℃和170℃高溫條件下熱滾處理后，對(duì)其抗膏鹽能力進(jìn)行測(cè)定評(píng)估，從測(cè)定的試驗(yàn)結(jié)果來看1#與2#仿油基鉆井液抗膏鹽污染能力較強(qiáng)，均能滿足實(shí)際鉆井施工要求。

表1 兩種仿油基鉆井液流變性能指標(biāo)

3 兩種仿油基鉆井液抑制性能

抑制性能是評(píng)價(jià)仿油基鉆井液性能優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一，為選擇性能優(yōu)質(zhì)的仿油基鉆井液應(yīng)注重其抑制性能的測(cè)定。本文測(cè)定兩種仿油基鉆井液抑制性能時(shí)選擇清水為參考，統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果可知，1#與2#兩種仿油基鉆井液巖屑回收率分別為94.6%、93.3%，而清水的巖屑回收率僅為27.48%，而且具有較低的線性膨脹量，由此可知兩種仿油基鉆井液抑制性能較強(qiáng)。

4 潤(rùn)滑性能

為準(zhǔn)確把握兩種仿油基鉆井液的潤(rùn)滑性能，試驗(yàn)時(shí)擬使用手柄式摩擦系數(shù)測(cè)定儀分別測(cè)定1#與2#仿油基鉆井液的潤(rùn)滑性能。測(cè)定時(shí)將其在170℃溫度條件下進(jìn)行熱滾處理16h后，對(duì)其摩擦系數(shù)進(jìn)行測(cè)定結(jié)果顯示為1#和2#摩擦系數(shù)為0.042、0.051。而在相同條件下的油基鉆井液摩擦系數(shù)為0.034，由此可知1#和2#的仿油基鉆井液潤(rùn)滑性能與油基鉆井液潤(rùn)滑性能差別不大，且均具有較好的潤(rùn)滑性能。

5 油氣層保護(hù)性能

在3.5MPa壓差條件下，分別使用1#與2#仿油基鉆井液污染巖心2h，經(jīng)反排處理后對(duì)其滲透率恢復(fù)值進(jìn)行測(cè)定。分析測(cè)定結(jié)果可知1#仿油基鉆井液密度1.4g/m3以及2#仿油基鉆井液密度1.8g/m3均達(dá)到了超過80%的滲透率恢復(fù)值，由此可知兩種仿油基鉆井液的具有良好的儲(chǔ)層保護(hù)性能。

通過試驗(yàn)測(cè)定1#與2#仿油基鉆井液各方面性能，結(jié)果顯示其均能滿足實(shí)際鉆井作業(yè)需要，因此在實(shí)際施工中應(yīng)注重應(yīng)用和推廣。

二、仿油基鉆井液的實(shí)際應(yīng)用

將試驗(yàn)后的兩種仿油基鉆井液用于實(shí)際的鉆井作業(yè)中，其鉆井深度從900～7000m不等，結(jié)果取得了較佳的鉆井效果：鉆井過程中幾乎未出現(xiàn)卡鉆、遇阻等不良情況，而且達(dá)到了較好的油氣層保護(hù)效果。部分油氣井達(dá)到較高日產(chǎn)量。另外，仿油基鉆井液的優(yōu)點(diǎn)還表現(xiàn)在：首先，憑借仿油基鉆井液良好的流變和抗溫能力，使循環(huán)壓耗得到降低，大大減小了井漏情況的發(fā)生；其次，由于其潤(rùn)滑性能和封堵能力表現(xiàn)優(yōu)異，有效避免了壓差卡鉆情況的發(fā)生；最后，使用油基鉆井液不但維護(hù)方便，而且體系轉(zhuǎn)化較為簡(jiǎn)便。除此之外，仿油基鉆井液比普通和油基鉆井液費(fèi)用高4～6倍，不過其能大大提高鉆井效率，因此從整體來看，仿油基具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

經(jīng)過對(duì)兩種仿油基鉆井液配方、流變性能、抗膏鹽污染能力以及油氣層保護(hù)性能等研究，發(fā)現(xiàn)仿油基鉆井液在鉆井作業(yè)中與傳統(tǒng)的油基鉆井液配方優(yōu)勢(shì)比較明顯，因此適合在復(fù)雜狀況的鉆井作業(yè)中應(yīng)用。另外，為保證鉆井作業(yè)的順利進(jìn)展，施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合鉆井要求，加強(qiáng)仿油基鉆井液性能的研究，使其在原有基礎(chǔ)上性能得到再次提升，使仿油基鉆井液更好的為鉆井作業(yè)提供方便。

[1]李明.仿油基鉆井液體系的研究及應(yīng)用[D].長(zhǎng)江大學(xué)，2013.

[2]王睿，李巍，王娟.仿油基鉆井液技術(shù)研究及應(yīng)用[J].精細(xì)石油化工進(jìn)展，2011，08：1-3.

TE254

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.024