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泡沫发泡剂!微泡沫钻井技术在海坨子地区的应用

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付民 刘发周 张新发 蔡亮(吉林油田钻井工艺研究院,吉林 松原 138000)

摘 要:吉林油田海坨子地区地层裂缝较发育,钻井过程中井漏事故频繁发生,井漏还可导致井塌,严重延长钻井周期,增加钻井成本;如果漏失发生在储层,还会造成严重的储层伤害.针对海坨子地区地层特点,吉林油田开展了微泡沫钻井液技术研究与应用,形成的微泡沫钻井液体系流变性好,并具有很好的防漏能力,海坨子地区现场应用2 口井,取得了很好的现场应用效果.

关键词:微泡沫钻井液;防漏能力;发泡剂和稳泡剂;钻井液性能数据

中图分类号:TE254 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)31-0067-02

一、地质概况

海坨子地区位于松辽盆地南部中央坳陷海坨子构造,主力开发层为扶余油层,含油性主要受储层岩性、物性控制,形成岩性油藏和断层-岩性油藏,泉四段储层有效厚度内平均孔隙度11.7%,平均渗透率0.64×10-3μm2,属于低孔、超低渗储层.海坨子地区青山口组和泉头组地层裂缝发育,多为垂直裂缝和网状裂缝,钻井过程中易引发钻井液漏失,给施工带来很大困难.

二、微泡沫钻井液体系确定及性能评价

(一)发泡剂和稳泡剂优选

根据室内试验优选得出,稳泡剂BZ-MBSF和发泡剂BZ-MBF与海坨子地区井浆配伍性好,降低钻井液密度的同时,可保持钻井液体系良好的流变性能、良好的稳定井壁能力.因此,优选稳泡剂BZ-MBSF和发泡剂BZ-MBF作为海坨子地区微泡沫钻井液体系配方的发泡材料.

(二)微泡沫钻井液体系配方确定

根据室内试验评价,最终确定出了适合现场应用的发泡剂和稳泡剂合理加量,最终确定出了微泡沫钻井液体系的配方:4%土+0.5%纯碱+1.5%铵盐+0.3%聚丙烯酸钾KPA+1%KFH+0.5-1%KCL+1%YK-H+2%HQ-1+0.3%~0.6%发泡剂BZ-MBF+0.3%~0.6%稳泡剂BZ-MBSF.

(三)微泡沫钻井液体系发泡效果评价

随着发泡剂和稳泡剂加量的增大,井浆密度逐渐降低,粘度、切力逐渐增大,失水量和pH值基本无变化.

(四)泡沫稳定性评价

微泡微观结构为“一核二层三膜”;外观像粘附着长短不一、疏密不等绒毛球;以层膜间作用力强弱为标准,将微泡分为蓄集能量且结构基本不变的气囊和控制流变特性而动态变化的绒毛.

独特的微泡微观结构,保证了微泡以点接触,不会发生聚并;在静置状态,在微泡外部粘附的绒毛会发生接触,提高体系的粘度,保证钻井液体系的稳定.

与常规泡沫钻井液相比,有以下几点优势:

1..稳定时间,常规泡沫钻井液稳定时间有限,高强度微泡钻井液稳定时间在48h以上且可调.

2..微泡强度,常规泡沫钻井液体系耐压强度有限,且压缩性强,高强度微泡钻井液可耐压超过30MPa.

3..抗温性能,常规泡沫钻井液一般不抗高温,高强度微泡钻井液耐温性可达到150℃.

(五)微泡沫钻井液PVT 试验

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1.在高温高压条件下,可循环微泡依然存在,在任意温度下可循环微泡工作液体系的密度随压力的增加而增加,同一压力条件下可循环微泡工作液的密度随温度的升高而减小.

2.在任意温度下可循环微泡完井液体系的密度随压力的增加而增加,同一压力下可循环微泡钻井液的密度随温度的升高而减小,说明了可循环微泡射孔液在高温和高压情况下,依然保持微泡体系.

三、现场应用

2011年,在吉林油田海坨子地区开展微泡沫钻井液技术现场应用试验.海115-4-4井从1560m成功将钻井液密度降至1.15g/cm3;海115-4-2井从1846m将钻井液改型为微泡沫钻井液体系,成功将钻井液密度降至1.13g/cm3,完钻井深2215m.两口井均未出现钻井液漏失,井壁稳定,达到了微泡沫钻井液技术现场防漏堵漏的目的.

浅析泡沫混凝土及其发泡剂的深层问题 视频时长:38:29 浅析泡沫混凝土及其发泡剂的深层问题 播放:10729次 评论:8355人

(一)钻井液现场维护措施

1.按配方加量保证降失水剂、防塌剂有效含量.控制好钻井液的流变性、抑制性和降失水能力,将药品用药品箱均匀加入到钻井液中.

2..每天做一套全套性能,作为处理钻井液的理论依据.

3.全井处理剂加入钻井液中的指导思想是漏斗直接打干粉1/2,剩余1/2配成胶液,保证钻井液性能稳定前提下不影响震动筛、泥浆泵、井下MWD仪器的正常工作.

4.保证固控设备使用效率,筛布60目,使用效率100%,除砂器和离心机使用效率达到随用即开,有效控制钻井液密度及钻井液中固相含量.

5.钻井液发泡后,严密检测钻井液密度变化情况,及时补充钻井液中稳泡剂和发泡剂加量,保证钻井液密度稳定.

(二)现场应用效果

1.海115-4-2井发泡前出现渗漏,钻井液改型为微泡沫钻井液后,钻井液密度成功降至1.13g/cm3,渗漏终止,保证了现场正常施工.

2.海坨子两口试验井在使用微泡沫钻井液施工过程中,井壁稳定,测井顺利,井径规则.体现了微泡沫钻井液良好的防塌能力.

3..微泡沫钻井液施工过程中排量稳定,为34L/s,泵压11MPa,不影响上水,不影响测斜.

四、结论

1.微泡沫钻井液技术可有效降低钻井液密度,该钻井液体系具有很好的防漏能力和维持井壁稳定能力.

2..现场实施微泡沫钻井液体系施工,简便易行,便于推广.

(责任编辑:赵秀娟)

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