低固相超高温水基钻井液研究和应用.pdf

学兔兔 第32卷 第2期 钴 井 液 与 完 井 液 V_01．32 No．2 2015正 3月 DRILLING FLUIDCOMPLET10N FLUID Mat．2015 doi：10．3696~．issn．1001—5620．2015．02．001 低固相超高温水基钻井液研究及应用 黄维安 ， 王在明 ， 胡中志 ， 邱正松 ， 谢彬强 ， 毛惠 (1．中国石油大学 (华东)石油工程学院，山东青岛； 2．冀东油田钻采研究院，河北唐山；3．长江大学石油工程学院，湖北荆州) 黄维安等．低固相超高温水基钻井液研究及应用[J]．钻井液与完井液，20l5，32(2)：1—5． 摘要 冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育，为满足保护储层和井下携岩的需要，基于开 发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选，优化出一 套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明，I％SDKP溶液在165 o(：老『匕16 h后，表观黏度保持率仍 可达20％，表明SDKP的耐温性能好；SD一101和SD一201复配可显著降低1．0％膨润土基浆的滤失量，油溶性封堵剂 HQ一10可显著降低高温高压滤失量；该钻井液抗温达235℃，在200℃下的塑性黏度达到15 mPa·S，满足携岩需要， 抗污染能力强，能抗10％NaC1、2％CaC1，、10％劣质土污染，抑制性好，膨胀率降低率达78％，页岩回收率从8．24％ 提高到84．45％，储层损害小。在探井南堡3—82井五开井眼的现场应用表明，该钻井液在220℃井底温度下的流变参 数基本稳定，API滤失量不变，携岩性好，顺利钻达井深6 037 m完钻，自喷求产，产液量为43．20 m ／d。证明该钻井 液可满足现场高温低压储层的钻井需要。 关键词 超高温钻井液；低膨润土低固相钻井液；抗温增黏剂；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)02—0001．05 冀东油田南堡构造深部潜山储层 (主要为奥陶系 高于200℃的低膨润土低固相水基钻井液体系的研究 潜山)裂缝发育段分布较广，勘探潜力巨大，是近几 应用报道。针对以上难题，笔者基于主要抗温处理剂 年冀东油田、辽河油田勘探开发部署的重点区域[】]。 的研选，通过配伍性优化，研制出一套膨润土含量为 该潜山储层具有埋藏深、温度高、裂缝发育等特点， 2．0％、抗温达235℃的低固相低密度水基钻井液配方， 储层岩性以碳酸盐岩为主，储集空间类型主要以构 并成功在冀东油田南堡区块进行现场应用。 造裂缝、风化裂缝和溶蚀缝为主[2-4]o其地温梯度为 1 主要处理剂的研选 3．70～3．78 oC／100 m，地层压力系数为1．01～1．06， 属于典型的高温低压油气藏[5-6]o深部潜山复杂油气 1．1 抗温增黏剂 藏能否高效开发的关键在于油气层保护技术的有效 为考察实验室开发的聚合物增黏剂SDKP在相似 性，其直接关系到复杂油气井的寿命和产量。为减轻 应用条件下的抗温能力，测试了聚合物增黏剂在水溶 储层伤害，拟在钻开储层过程采用无固相或低固相水 液中的热稳定性，溶液未除氧，未加热稳定剂。结果 基钻井液体系。无固相、低膨润土低固相钻井液是指 见图1。由图1可知，在120、130、140 老化 16 h 钻井液总固相含量不大于4％，并尽量降低膨润土含 后，2种聚合物水溶液的黏度均基本保持不变，但在 量，不会对油气层造成较大的伤害[7-9]o但低膨润土 更高温度 (≥150 )下老化后，黏度迅速降低，其 低固相钻井液的高温稳定性不好，会产生严重的高温