硅酸盐钻井液体系研究进展.pdf

精 细 石 油 化 工 进 展 第 13卷第 12期 34 ADVANCESIN FINE PETROCHEMICALS 硅酸盐钻井液体系的研究进展 孟丽艳，黄 宁，张麒麟 (中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001) [摘 要] 综述了硅酸盐钻井液的发展历程和现场应用情况，简介了聚合物类 、环保型、深水 钻井型和无机盐类4种硅酸盐钻井液；详细叙述了影响硅酸盐钻井液性能的主要因素 ，包括模数 、 硅酸盐用量 、pH和环境温度；归纳了硅酸盐钻井液稳定井壁的机理，分析 硅酸盐钻井液储层损 害的因素，并提出了储层保护技术。 [关键词] 硅酸盐钻井液 影响因素 稳定井壁 储层保护 井壁稳定问题是油气钻井工程中经常遇到的 成熟技术使用，并在北海、阿拉斯加、纽芬兰、墨西 难题。据统计，世界石油工业每年用于处理井壁 哥等地成功地进行了数百 口井的施工。Marquis 稳定事故的经费高达 7亿美元。为防止井壁坍 Fluids公司 自1998年起在加拿大西部、英 国和哥 塌，国内外科研工作者做了大量工作，研制出了多 伦比亚近40口大位移定向水平井、高温高压复杂 元醇钻井液、甲基葡萄糖甙钻井液、甲酸盐钻井 深井中使用了强抑制性硅酸钠／钾环保钻井液体 液、硅酸盐钻井液、正 电胶钻井液、合成基钻井液 系，提高了机械钻速，抑制 了页岩的水化膨胀。 和油基钻井液等钻井液体系。硅酸盐钻井液的防 Barnfather等将硅酸盐钻井液应用于挪威的海上 塌效果较为突出，抑制性能接近于油基钻井液，具 油 田，控制了易膨胀水化的泥页岩…。鉴于硅酸 有成本低、环境友好、储层保护效果良好等优点， 盐体系优异的抑制性能和膜封堵效应，中国从 2O 日益受到国内外钻井界的重视。笔者对硅酸盐钻 世纪90年代开始对该体系进行系统研究，开发了 井液体系的发展过程及现场应用情况作了简要概 多种复合型硅酸盐钻井液体系 。 述，对硅酸盐的防塌能力的影响因素和防塌作用 2 硅酸盐钻井液体系类型及现场应用 机理进行了详细分析，并介绍了硅酸盐钻井液的 2．1 聚合物类硅酸盐钻井液 评价实验和储层保护技术。 胜利油田在牛斜 114井成功应用硅酸盐钻井 1 硅酸盐钻井液的发展历程 液技术，该体系保护油气层效果好，具有 良好的井 早在20世纪30年代，前苏联和美国就开始 眼稳定性和防塌能力，提高了机械钻速，对环境有 研究硅酸盐钻井液，并应用在墨西哥湾地区大段 保护作用 J。塔里木油田为适应复合盐膏层钻 易坍塌泥页岩地层，用于解决钻井过程 中的卡钻 井的需要，研制了高密度饱和盐 一稀硅酸盐钻井 等问题，使用含量(质量分数，下同)一般为 20％ 液，并在康 一2井和克拉 一204井成功应用 。为 ～ 30％，但由于此类钻井液的流变性与滤失性能 解决川西知新场地区泥页岩发育 、井壁失稳的问 不好控制、热稳定性不高 (仅抗温 100℃)，并影 题，研发了一套以聚磺钻井液为基础的稀硅酸盐 响测井质量，因而没有被广泛推广应用，美国甚至 防塌钻井液技术，现场应用结果表明具有较强的 防塌封堵能力 J。硅磺聚合