硅銨聚合物鉆井液體系在英坨地區(qū)的應(yīng)用

摘要：吉林探區(qū)英坨地區(qū)上部地層造漿嚴(yán)重，我們使用聚丙烯酸鉀聚合物鉆井液體系，鉆井施工后期，鉆井液粘度切力升高，導(dǎo)致流變性變差，四方臺(tái)組縮徑，嫩江組造漿嚴(yán)重，嫩二及青山口組掉塊，起下鉆有抽吸現(xiàn)象，這地層特點(diǎn)一直困擾著鉆井生產(chǎn)，影響快速優(yōu)質(zhì)鉆井施工。為了更好的解決這些問(wèn)題，做了大量的室內(nèi)研究，確定出與這個(gè)區(qū)塊相適應(yīng)的硅銨聚合物強(qiáng)抑制性鉆井液體系，制定出切實(shí)可行的施工方案，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn)，明顯提高了機(jī)械鉆速，延長(zhǎng)了PDC鉆頭的使用壽命，縮短了鉆井周期，降低了鉆井液成本，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，在這個(gè)地區(qū)推廣應(yīng)用，效果明顯。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖膨脹；鉆井液抑制性；縮頸；造漿；粘度；切力

一、地質(zhì)情況簡(jiǎn)介

英坨地區(qū)地層自上而下鉆遇第四系、第三系泰康組、大安組、白堊系上統(tǒng)的明水組、四方臺(tái)組、白堊系下統(tǒng)的嫩江組、姚家組、青山口組及泉頭組，總體上看該地層礦物組分以伊蒙混層為主，其中，四方臺(tái)以上地層為雜色砂礫巖及灰綠、灰色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖、蒙脫石含量相對(duì)較高，地層較軟，鉆遇該層位易吸水膨脹引起縮徑，嫩二段地層伊利石含量相對(duì)較高，地層易發(fā)生掉塊及坍塌，青二加三段以伊利石為主，同時(shí)含有一定的綠泥石，該層位層理發(fā)育，巖芯成“千層餅裝”，水分子極易沿層理和裂縫進(jìn)入層片之間，加強(qiáng)了粘土層片間的離解，導(dǎo)致井壁不穩(wěn)定。英坨地區(qū)上部地層造漿嚴(yán)重，青二加三段縮徑，針對(duì)這兩個(gè)地區(qū)地層特點(diǎn)，經(jīng)室內(nèi)試驗(yàn)確定出硅銨基強(qiáng)抑制性鉆井液，制定該體系的現(xiàn)場(chǎng)施工方案。

二、室內(nèi)研究試驗(yàn)：

首先從理論上了解一下硅醇抑制劑的作用，硅醇抑制劑的有效成分是甲基硅醇鈉，含量大于14%，甲基硅醇鈉具有優(yōu)良的抗溫能力，抗溫可達(dá)240oC，同時(shí)具有潤(rùn)滑保護(hù)井壁的性能。對(duì)粘土水化分散具有一定的抑制作用，并且性能穩(wěn)定，甲基硅醇鈉與聚丙烯酸鉀發(fā)生聚合反應(yīng)，能有效的抑制鉆屑的水化分散，同時(shí)具有降粘降切作用，穩(wěn)定鉆井液粘度切力，硅醇抑制劑處理的鉆井液各項(xiàng)性能長(zhǎng)期穩(wěn)定。

以上是硅醇抑制劑在實(shí)際應(yīng)用中的理論。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用之前，做了如下幾項(xiàng)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)：

表3實(shí)驗(yàn)巖樣選在英臺(tái)與四方坨子地區(qū)，取平均值。巖樣回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硅銨聚合物體系的頁(yè)巖回收率比聚合物體系的略高。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)

1、打完導(dǎo)管固井侯凝時(shí)間到了，用清水掃水泥塞，掃穿之后開(kāi)始配制膨潤(rùn)土漿：膨潤(rùn)土4%+純堿0.3%+銨鹽0.5%

2、采用膨潤(rùn)土漿鉆進(jìn)過(guò)流沙層。

3、用膨潤(rùn)土漿鉆進(jìn)過(guò)流沙層后，以膠液的形式逐步加入聚丙烯酸鉀0.2%和銨鹽0.5%

4、當(dāng)井深在350—450時(shí)，調(diào)整鉆井液性能在50S左右，逐步加入硅醇抑制劑進(jìn)行體系轉(zhuǎn)化。

5、采用銨鹽膠液維護(hù)粘度切力，控制濾矢量。

6、隨時(shí)監(jiān)測(cè)鉆井液性能，要根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)決定補(bǔ)充各種處理機(jī)加量。

四、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

采用硅銨聚合物鉆井液體系在英臺(tái)和四方坨子大16口井，英臺(tái)地區(qū)5口，四方坨子11口，鉆井施工都非常順利，測(cè)井都是一次成功。鉆井液性能都符合設(shè)計(jì)要求。

下面我們把用聚合物體系和硅銨聚合物鉆井液體系，在英臺(tái)和四方坨子所打井做一下對(duì)比。

五、結(jié)論

1、硅銨聚合物鉆井液鉆井液體系流變性好，懸浮能力強(qiáng)，攜屑能力強(qiáng)。

2、抑制性強(qiáng)，在大段泥頁(yè)巖井段，控制造漿能力強(qiáng)，流動(dòng)性好。

3、具有一定的潤(rùn)滑作用。

4、提高了機(jī)械鉆速。

5、降低了處理劑成本，維護(hù)簡(jiǎn)單。英臺(tái)地區(qū)單井鉆井液成本是63705元，四方坨子單井鉆井液成本是77924.43元。使用硅銨聚合物鉆井液，每口井可以節(jié)約處理劑成本4000元左右。

該體系能與多種處理復(fù)配使用，而且效果比較好，比如在海坨子地區(qū)，由于姚家組油層漏失嚴(yán)重，因此需要在打開(kāi)油層前，加入2%堵漏劑，聚合物體系在加入堵漏劑后，流動(dòng)性不好，粘切高，環(huán)控阻力大，導(dǎo)致井底壓力大，容易造成漏失。使用硅銨聚合物鉆井液就解決了這個(gè)問(wèn)題。

6、具有廣泛推廣使用的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]穆劍主編《鉆井液及處理劑評(píng)價(jià)手冊(cè)》北京：石油工業(yè)出版社，2007·11

作者簡(jiǎn)介：田兆義，1963年生，1991年畢業(yè)于吉林油田職工大學(xué)油田化學(xué)專(zhuān)業(yè)，一直從事鉆井液、完井液的研究和現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作。

（作者單位：大慶鉆探工程公司鉆井四公司鉆井液分公司）