胺基钻井液在大庆油田水平井的应用

王镇

【摘要】目前，大庆油田打钻水平井时所用的钻井液一般都为油基钻井液，其成本高，携带岩屑的性能较差，而且如果废弃的油基钻井液如果处理不当，会造成环境污染。因此，一种新型钻井液——胺基钻井液被研制出来。本文结合大庆油田的实际情况，就胺基钻井液的应用等方面做了简要分析。

【关键词】胺基钻井液 大庆油田 水平井 应用 分析

1 大庆油田现状

钻井液是水平井钻井当中的关键因素。在钻井过程中，钻井液的主要作用是携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头及传递水动力。水平井比直井对所用的钻井液的要求更高，水平井钻井液除要能保持井眼的稳定性和有效携带岩屑外，还必须具有良好的润滑性能，能够保护油气层，尽量减少储层伤害的发生。如果上述任何一方面性能达不到要求，都可能会造成水平井钻井出现复杂问题或降低油井的产能。

现在大庆油田已经进入开发的中后期，长期的深度注采在油藏顶部形成了一些顶部剩余油，这些薄油层在难动用的油田储量中占有较大比例。由于油层太薄，如果利用直井和常规定向井开发，油层裸露面积有限，难以形成商业生产能力，而利用水平井技术，就可将有工业价值产量所要求的最小油层厚度降低到最小限度，从而达到提高采收率和开发超薄油层难动用储量的目的。因此，一种能适用在水平井的新型钻井液的出现迫在眉睫，经过实验研究，胺基钻井液问世，其在大庆油田水平井的作用要大于油基钻井液。

2 胺基钻井液简介

（1）为了满足环保的要求和降低钻井液的成本，国外的科研机构在寻找一种具有油基钻井液性能的水基钻井液时，开发出了一种新型的高性能水基钻井液（HPWBM），其实质是采用了一种新的阳离子胺基聚合物，又称胺基钻井液，它是利用胺盐的高抑制能力、防泥包能力以及成膜作用，达到了与油基钻井液相当的效果。

（2）胺基钻井液配方：（2%～4%）膨润土 +0.2%Na2CO3+0.2%NaOH+（0.5%～0.8%）包被剂 FA367（JB66、PMHA- II）+1%降 滤 失 剂 AP220（SP-8）+（5%～10%）NaCl+（1.5%～2.0%）胺基抑制剂SIAT+1% 防卡剂 SuperFree+2%～3%）磺化沥青 + 重晶石。其中，SuperFree具有良好的润滑性能，SLAT容易被黏土优先吸附，可以固定黏土片层的间距。下表为室内实验数据，1#为胺基钻井液，2#为钾钙基钻井液4%膨 润 土 +2%RSTF +7%KCL + 0.3 % FA367 + 0.5%XY-27+5%PHT+2%TX+1%KOH+0.3%C aO+0.5%CMC-LV+2%QCX-1+1%WC-1 + 重晶石（表1）。

测试结果表明，胺基钻井液具有良好的流变性能和抗温性能。

2.3 胺基钻井液的特点

2.3.1 抑制性强

胺盐容易溶于水，毒性低，可以与其他添加剂一起使用，不水解，具有成膜作用。新胺盐有独特的分子结构，可填充黏土层间，并把它们束缚在一起，有效地减少黏土的吸水倾向； 另外，胺基分子通过金属阳离子吸附在黏土表面，或者是在离子交换中取代了金属阳离子形成了对黏土的束缚。

2.3.2 环保性好

胺基钻井液满足环保机构的环保规定，又能够满足钻井施工，废弃钻井液和钻屑都能够直接排放，大大减少了对环境的污染。

3 胺基钻井液在大庆油田水平井中的应用

（1）如果用原始的钻井液钻井时，如果钻头停止，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔底部，将钻孔堵塞。这样的情况会大大降低钻井的效率，使得刚刚钻好的井不通畅，还要浪费时间重新钻井。胺基钻井液的粘稠度会随着钻井液的流动性降低而增加，即钻井液流动越缓，其粘稠度越高。当钻头停止转动，钻井液不再流动时，钻井液就会形成了一种凝胶体，这种凝胶体可以使钻屑悬浮在钻井液中，避免其沉入钻孔底部导致钻孔堵塞。所以，胺基钻井液的使用能够彻底清洁井底，同时能够将岩屑进行携带。

（2）当钻头在地下高速运转时，钻头与岩石相互摩擦会产生大量的热量，长期处在激烈摩擦与高温中，会对钻头产生严重损耗，这样无形中就会增加经济成本。胺基钻井液可以更好地起到对钻头的冷却和润滑作用。这样不仅可以有效地减少磨损钻具，还可以很好地延长钻头的使用寿命。

（3）胺基钻井液可以更好地平衡井壁岩石的侧压力，通过对井壁上滤饼的形成，可以更好地将井壁封闭、更好地稳定井壁。这样做的主要目的是较少对油气层的污染，更好地防止井壁的坍塌。

（4）钻井液可以成为悬浮岩屑与加重剂的角色，这样做的目的一方面可以降低岩屑的沉降速度，另一方面可以更好的避免可能發生的沉沙卡钻现象。

（5）如果钻井周围岩石含盐量很高，水就会溶解岩石中的盐分，如果岩层的粘土含量很高，也容易被水冲刷掉。对这类岩层需使用抑止性的钻井液，用来保持井眼的稳定性并防止井眼扩大或被冲蚀。胺基钻井液不会溶解岩石中的盐分，又不会冲刷掉岩层的粘土，再配合用钢套管把井眼保护起来，钢套管用水泥加固，这样就可以既保持了井眼的稳定性，又为到达储集层后开采的石油提供了通往地表的通道。避免了阻塞岩石孔隙。从而可以使石油更顺畅地流入钻孔，然后上流至地表。

4 小结

钻井液是为了解决钻井取油过程中可能发生的安全问题，提升开采效率，节约经济成本，符合开采原则而出现的。所以，新型的，有效的钻井液是有利于当今的石油开采工作。胺基钻井液改善了先前钻井液出现的一些问题，对于石油开采工作具有积极的影响，但胺基钻井液并不完美，相信今后还会有新型钻井液的出现，最大限度的发挥优势，为石油开采工作贡献更大的力量。

参考文献

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[2] 屈沅治，戎克生，黄宏军，罗亮，王战卫，齐国忠.胺基钻井液在新疆油田莫 116 井区的应用[J].钻井液与完井液，2011，（06）