铝胺强抑制润滑防塌钻井液在胜利油田非常规区块的应用.docxVIP

第24卷第1期2014年2月

广东石油化工学院学报

JournalofGuangdongUniversityofPetrochemicalTechnology

Vol.24No.1February2014

铝胺强抑制润滑防塌钻井液在胜利油田非常规区块的应用

邱春阳，王宝田，何兴华，司贤群，郭祥鹃

(胜利石油工程有限公司钻井泥浆公司，山东东营257064)

摘要：胜利油田非常规油气资源丰富，设计采用长水平段水平井进行开发。长水平段水平井施工过程中，井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出，钻井液施工难度大。通过钻井液处理剂优选，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，并在胜利油田多个非常规区块进行了应用，取得了良好的应用效果，解决了长水平段钻探过程中井壁稳定、井眼净化及润滑防卡的难题，机械钻速有明显提高。

关键词：铝胺；非常规；井壁稳定；井眼净化；润滑防卡

中图分类号：TE254.3文献标识码：A文章编号：2095-2562(2014)01-0013-03

胜利油田非常规油气资源包括致密砂岩油气藏和页岩油气藏。现已探明致密砂岩油气藏1.15×10?t,“十二五”期间还将至少新增2×108t;页岩气资源量为2.3×102~8.0×102m3,页岩油资源量135×10?~153×108t,是油田今后相当长一段时期内的增储建产主阵地，勘探与开发前景广阔。

非常规油气资源在埋藏、储层与流体特征与常规油气资源相比具有较大区别，采用常规开发技术钻井成本高，效益差，为提高勘探开发效益，设计采用长水平段水平井进行开发。长水平段水平井施工过程中，井壁稳定、井眼净化及润滑防卡问题突出，钻井液施工难度大。通过钻井液处理剂优选，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，并在胜利油田多个非常规区块进行了应用，取得了良好的效果。

1非常规区块钻井液施工难点

胜利油田地层自上而下为平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组。在钻井过程中，上部地层直井段施工顺利，无复杂情况发生；下部地层沙河街组由于地质构造复杂，再加上井身结构的限制，施工中易发生复杂情况，特别是在定向施工过程中，钻井液技术难度较大，主要有以下三点：

(1)井壁稳定。沙河街组地层泥岩微裂缝、层理发育，易剥蚀掉块，井壁失稳严重；定向钻进过程中上井壁悬空，仅仅依靠钻井液液柱支撑，易发生井壁垮塌；三开裸眼段长，工程施工时间长，裸眼井段浸泡时间长，井壁失稳几率增大。

(2)井眼净化。三开定向及水平段施工中，岩屑沉积在下井壁形成岩屑床，难清除，井眼净化难度大。

(3)润滑防卡。定向段及水平段施工中，钻具紧贴井壁前进而使摩阻和扭矩增大，润滑防卡难度大；岩屑床的形成，导致摩阻和扭矩更大，定向中造成“拖压”现象，更加大了润滑防卡的难度。

2钻井液的研究

2.1钻井液选择

通过调研国内水平井及大位移井钻井液施工情况1-],胺基钻井液是近几年使用广泛的钻井液8-11],在对付强水敏泥页岩地层方面具有特殊的效果。随着该钻井液的不断应用，新的处理剂被引入，其特性也在不断改善，不仅在稳定井壁、保护油层、保护环境方面起到了一定作用，而且在安全快速钻井和提高井身

收稿日期：2013-11-04;修回日期：2014-01-14

作者简介：邱春阳(1978一),男，辽宁铁岭人，工程师，硕士研究生，主要从事钻井液体系研究和技术服务工作。

14广东石油化工学院学报2014年

质量方面具有良好的应用效果。针对胜利非常规区块地层特点及施工中的技术难点，通过优选处理剂，优化其加量，研发了铝胺强抑制润滑防塌钻井液，基本配方如下：(5~7)%膨润土+(0.4~0.6)%PAM+(0.

5~1.5)%有机胺+(1.5~2.5)%纳米乳液+(1.0~1.5)%铝络合物抑制剂+(1.0~1.5)%磺酸盐共聚物降滤失剂+(2~4)%磺化酚醛树脂SMP-1+(3~4)%胶乳沥青+(2~4)%超细碳酸钙+(1~1.5)%硅氟稳定剂+(5~12)%原油+(0.4~0.8)%乳化剂SP-80。

2.2钻井液作用机理

有机胺分子上多个独立的胺基可充填在粘土颗粒的晶层之间，并把它们束缚在一起，有效地减少粘土的吸水倾向，其抑制作用具有长效性[8]。

铝络合物抑制剂渗入地层后，与粘土结合形成具有固结作用的硅铝酸盐不渗透层，阻止滤液的进一步侵入；进入页岩内部后，与地层中多价阳离子发生化学反应生成沉淀，增强井壁稳定性9]。

纳米