油气层保护论文钻井液性能论文
油气层保护论文钻井液性能论文：海上保护油气藏钻完井液
井液
[摘 要] 海洋钻井和作业过程中除做好海水防污染工作外，如何保护油层不受损害，增强油井的自喷能力的工作显得尤为重要。本文提出了以海水为介质,以多羟基聚合物为主剂,应用 屏蔽暂堵技术原理研制了一种新型的多羟基聚合物海水钻井液。实验结果证明,该钻井液具有优良的防塌性、润滑性和滤失造壁性,能有效地抑制黏土水化膨胀与分散,起到稳定井壁、保护油气层及显著降低摩阻系数的作用,具有很好的推广应用价值。
[关键词] 海上；油气层保护；钻井液性能。
前言
辽河油田在渤海湾的海上石油开发区域日益扩大，原油产量逐年提高，其中绝大多数是自喷井，在海洋钻井和作业过程中除做好海水防污染工作外，如何保护油层不受损害，增强油井的自喷能力的工作显得尤为重要。石油钻井过程中造成对地下油气层损害的原因有以下三个方面：
1、钻井钻井液中的一些滤液进入地层后造成地层中粘土的表面水化和渗透化，油层砂岩中的粘土颗粒吸水膨胀，降低了地层岩石孔隙的渗透率，损害油气层，降低了油气产量；
2、钻井钻井液中粘土颗粒在钻井液液柱压力的作用下进入地层微裂缝和岩石的孔隙中，堵塞地层孔隙的连通性，降
低地层能量，在一定程度上降低了油井的自喷能力；
3、完井过程中采用卤水完井液，卤水完井液虽然抑制地层中的粘土颗粒水化膨胀性强，但由于卤水完井液向地层滤失性强，即大量进入地层孔隙，形成贾敏效应，从而阻止地层中的原油向井筒中运移，降低地下原油的采收率。
为了保护海洋地下油气层，提高原油产量，研究海上保护油气层钻井液完井液，对保护油气层，增加原油产量，提高海洋石油开发效益具有重要意义。
1、室内试验
1.1增粘剂的选择
在海水中起增粘剂的聚合物增粘剂主要有羟乙基纤维素hec、羧甲基纤维素hv-cmc、80a-51、生物聚合物xc，其粘度如下图所示，从下图可知xc生物聚合物增粘效果好和抗稳性好，因此选用xc生物聚合物作为海上保护油气层钻井液、完井液的增粘剂。通过试验，xc加量为0.5%左右时就可以满足钻井需要。
1.2 降滤失剂的选择
将0.5%的xc加入到海水中搅拌均匀，然后分别加入不同量的改性淀粉和pacs—lv（ⅰ），测得二者的滤失量见下图2，从图2可以看出pacs降滤失效果比改性淀粉好，并且它的溶解性也好于改性淀粉，因此我们选用pacs作为该体系的降滤失剂，其加量为1.5%比较合适。
1.3保护油气层试验
为了有效的保护油气层，根据屏蔽暂堵技术保护油气层原理，我们选用qxc-i作为该体系的屏蔽暂堵剂。在配方为海水+0.5%xc+1.5%pacs的钻井液中加入不同量的qxc-i后的封堵效果见表1
试验结果表明，钻井液中加2～3%的qxc-i即可获得较满意的封堵效果，qxc-i加入钻井液后使钻井液的滤失量降低，并有轻微的提粘提切作用。
1.4 nacl加量与钻井液性能的关系试验
为满足不同井深对钻井液密度的要求，我们选用海水中加nacl来提高钻井液密度。通过试验得到nacl加量与钻井液密度的关系曲线，见下图。
1.5 xc加量与钻井液粘度关系
为满足钻井施工对钻井液粘度的要求，用改变xc加量来调节钻井液粘度，xc加量与钻井液粘度关系曲线，见下图4
1.6润滑性试验
为了增强该体系的防粘卡性能，我们在体系中分别加入3%的海水润滑剂和rt-001，试验结果表见下表，试验数据表明体系中加入3%的海水润滑剂摩阻系数最低，故选用海水润滑剂。
1.7配方的确定
经过以上一系列的单选、复选试验得到该体系的配方：
海水+xc0.5%+1.5%pacs+2～3%qxc-i+2%甲醛+3%海水润滑剂，钻井液粘度和密度可以根据需要用xc和nacl进行调整。实验结果得到该体系的性能见表2
2、结论
2.1抑制性评价
膨胀试验表明，该体系具有较强的抑制性，随着含盐量的增加，抑制泥页岩水化膨胀能力增强。
2.2抗污染试验
在调好的钻井液中加入不同量的海水，测量其性能，结果表明，随着海水量的增大，钻井液粘度下降，失水量上升，体系可抗15%的海水污染。
3、结论
1）海上保护油气层钻井液减少了对地层的污染，有利于保护油气层。
2）该体系采用了屏蔽暂堵技术，有效的保护了油气层。
3）该体系由于生物聚合物xc的加入，使其具有独特的流变性能，给快速优质钻井提供了良好的水力破岩条件。
4）该体系对粘土具有很强的抑制能力和防塌作用。
5）该体系的可钻深度在2500m左右。
参考文献
[1] 刘霞，罗春芝，王越之．国内外无渗透钻井液的研究与应用[j]．断块油气田，2006，13(3)：64—66
[2] 刘志良 ，张建强 ，钟 方．油气层受到伤害的原因及钻井完井液的保护对策。2009年第1期 西部探矿工程 89
[3] 徐同台，赵中举．21世纪初国外钻井液和完井液技术[m]．石油工业出版社，2004，4．
[4] 鄢捷年．钻井液工艺学[m]．石油大学出版社．