钾铵基悬浮乳液钻井液体系在大牛地气田应用.pdf

学兔兔学兔兔 天然气勘探与开发 2014年4月出版 钾铵基悬浮乳液钻井液体系在大牛地气田的应用术 郭岚威 何世明 郑锋辉z解 超z邓红琳， (1．“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室·西南石油大学 2．中国石化华北石油工程有限公司 3．中国石化华北分公司工程技术研究院) 摘 要 针对大牛地气田水平井钻井中常规钻井液存在的问题，根据气田的储层特征，优选出钾铵基悬浮乳 液钻井液体系。室内实验表明，该钻井液体系具有良好的抗温、抗盐性，较强的抑制性，优异的防塌性，可有效抑制 黏土矿物的膨胀、分散、运移，极大地预防了井壁失稳；钻井液滤失量低，侵入储层深度浅，滤饼易于消除，具有良好 的储层保护效果。现场应用表明，钾铵基悬浮乳液钻井液体系可有效解决大牛地气田水平井钻井中存在的井壁稳 定和储层保护的难点，取得良好的经济效益。图4表7参4 关键词 大牛地气田 钾铵基悬浮乳液 钻井液 井壁稳定 储层保护 大牛地气田位于陕西省榆林市和内蒙古鄂尔多 水锁伤害和固相颗粒侵入【3-4]。因此．大牛地气田水 斯市交界地区，是发育在上古生界的大型低渗致密 平井钻井的主要难点在于井壁稳定和储层保护。 砂岩气田。以水平井进行勘探开发，在钻井作业中存 针对上述问题，研发了钾铵基悬浮乳液钻井液 在井塌、掉块、储层保护效果差等难点。该气田的水 体系，该体系具有良好的流变性、较强的抑制性能和 平井开发经历了试验探索阶段、推广应用阶段、提速 优异的储层保护能力，成功地解决了大牛地气田水 降本增效阶段，开发实践证明，优良的钻井液体系是 平井钻井的主要难点，实现了大牛地气田水平井高 水平井优质高效开发大牛地气田的关键技术之一。 效钻进的目的。 钾铵基悬浮乳液钻井液体系的应用实现了大牛地气 田水平井低伤害、低成本、快速钻进的目的。 2 钾铵基悬浮乳液钻井液体系配方 1 大牛地气田水平井钻井难点 钾铵基悬浮乳液钻井液体系是以钾铵基聚合物 钻井液体系为基础．引入阳离子乳液聚合物 (DS一 大牛地气田水平井钻遇地层从上至下有第四 301)、乳化石蜡(RHJ一1)和有机硅醇抑制剂(DS一 系，白垩系志丹群，侏罗系安定组、直罗组、延安组， 302)以及一定比例的辅助化学制剂研制成的新型钻 三叠系延长组、二马营组、和尚沟组、刘家沟组，二叠 井液体系，具有类似于油基钻井液的特性。目前现场 系石千峰组、上石盒子组、下石盒子组、山西组，石炭 的基本配方为：3％配浆土+0．3％聚丙烯酸钾 (K— 系太原组、本溪组，奥陶系上马家沟组。其中，下石盒 PAM)+O．5％聚丙烯腈铵盐(NH4一PAN)+0．5％有机硅 子组、山西组、太原组及马家沟组为主要目的层。钻 醇抑制剂(DS一302)+2％乳化石蜡(RHJ一1)+0．2％阳 井过程中造斜段和水平段的泥页岩水化、膨胀、分 离子乳液聚合物 (DS一301)+0．5％羧甲基纤维素钠 散、剥落是井壁失稳的主要原因，泥页岩的强分散性 (LV—CMC)。表1为钾铵基聚合物钻井液与钾铵基悬 造成了井壁剥落掉块、周期性垮塌、钻进过程遇阻等 浮乳液钻井液的主要配方对比。 复杂事故”-2]。 大牛地气田目的层具有三低(低压、低孔、低渗) 3 钾铵基悬浮乳液钻井液体系性能 两高(有效应力高、毛管压力高)的特点，储层具有较 强的水敏性。研究表明，气藏储层伤害的主要因素是 3．1 作用