胺基钻井液在富安地区的应用
2014-11-28杜道勇郭棋蔡东方
杜道勇 郭棋 蔡东方
江苏石油工程有限公司钻井处钻井液技术服务公司 江苏江都 225261
该钻井液体系主要采用聚醚二胺作为泥页岩抑制剂,它是一种不水解、完全水溶、低毒并与其它常用水基钻井液添加剂配伍,它通过嵌入黏土片层阻止水分子渗入,降低黏土的水化膨胀作用而起到良好的抑制效果。它包被钻屑、抑制钻屑水化分散的作用,避免了钻屑相互黏结及钻屑黏糊振动筛,提高了岩屑整体性,在钻井过程中通过配合使用固控设备,控制钻井液中的固相含量,有效地减少对储层的损害。目前,该钻井液体系在大港、冀东及湛江等油田进行了现场应用,均取得了很好的应用效果。
一、胺基钻井液体系配方确定
针对现场实际情况,经多次实验,分别对降失水剂,封堵剂等进行优选,确立基本配方如下:
5%基浆+0.2%MMCA+0.2%胺基+1.0%NH4-HPAN+0.5%LVCMC+2.0%SMP+2.5%SPNH+2%QS-2+2%KD-21C+2%FT-388+1.5-2%LXJ-1+加重剂
二、胺基钻井液体系在F1-1应用
1.F1-1井工程简况
F1-1井是油田在海安凹陷富安次凹富安1 块构造的一口评价直井。完钻井深3455.00m。一开三刮刀钻头+Ф425扩大器钻至井深106.81m,下入表层套管Ф339.7mm×105.26m;二开使用Ф 311mm 钻头钻至井深1750m,下入技术套管Ф244.5mm×1746.27m;三开使用Ф216mm 钻头钻至井深3455.00m,下入油层套管Ф139.7mm×3452.83m 完井。全井安全无复杂,电测一次性成功。
2.重点井段现场施工工艺
(1)1750~2588m井段
该井段三垛组上部岩性以棕红色灰绿色泥岩为主,下部为细砂岩与棕色泥岩互层。本井段泥岩极易水化膨胀、缩径,要求钻井液具有较强的抑制能力,抑制泥岩造浆缩径。因此,三开前对循环罐进行彻底清砂,降低钻井液的膨润土含量及固相含量后,按配方加入TJX-1(聚胺)转化钻井液为胺基钻井液体系,钻进过程中,再按试验配方加入聚合物MMCA和TJX-1(聚胺)及降失水剂等进行维护,以进一步提高钻井液的抑制性,控制该井断的棕红色软泥岩的水化分散造浆。
(2)2588.00~3455.00m 井段
此井段灰黑色泥岩易垮塌,钻井液要从两个方面考虑,一是提高钻井液抑制性,二是增强钻井液的封堵性。因此钻进中继续补加聚合物含量与TJX-1,增强钻井液的抑制包被性能,保证钻井液性能稳定;同时加入2%FT-388和2%LXJ-1增强钻井液的防塌能力,在钻进过程中定期添加QS-2和超低渗透处理剂、改善滤饼质量,增强井壁承压能力;进入下部井段一次性加入2%SMP-1、2.5%SPNH,增强钻井液的抗温性能和降低高温高压滤失量,钻进中再定期补充;在钻进时及时补充NaOH 使钻井液PH 值保持在9 以上,以保证钻井液性能的稳定性;钻进过程使用好四级净化设备,控制固相含量,特别是清除无用固相,保证井壁清洁,钻井液性能良好。
3.使用效果
(1)使用井情况对比
表1 胺基钻井液使用井情况对比
对比情况显示使用胺基钻井液体系的井无论钻井周期,建井周期,均较未使用该体系的井有所减少,机械钻速提高,复杂时效明显降低,电测一次性成功率也大大提高,平均井径扩大率也明显降低。说明井壁稳定问题得到有效控制。
(2)使用井膨润土含量检测统计
使用胺基钻井液体系后,特别是深井阶段的膨润土含量得到有效控制,FT-1井现场不同井段最大膨润土含量控制在了50 mg/l以内,说明体系的抑制性有了较高的改善。
(3)胺基钻井液体系配方简化
胺基钻井液体系由于抑制性提高,使得钻井液各方面性能都得到提升,F1-1与Fx1井相比,基本相同井深的井,前者使用处理剂17种,而后者使用35种,特别是稀释剂一项,F1-1未使用任何稀释剂,而Fx1 使用了三种稀释剂。F1-1 使用2 种防塌封堵剂,而Fx1 使用了6 种防塌封堵剂。体系配方得到明显简化,而钻井液性能却明显得到改善和进步。
三、认识与结论
1.胺基钻井液够抑制多数活性泥页岩,阻止软泥岩地层水化膨胀分散,减少因井壁失稳引起的井下复杂。
2.胺基钻井液由于其抑制性能的提高,可控制复杂地层的坍塌压力,降低钻井液密度。
3.胺基钻井液体系的使用有效控制了地层软泥岩的水化膨胀,膨润土含量得到有效控制,钻井液的粘切和流型变好。
4.胺基钻井液体系的的配方简单,而钻井液性能确稳定良好。
[1]黄浩清.安全环保的新型水基钻井液ULTRADRILL[J].钻井液与完井液,2004,21(6):4-7.
[2]王建华,鄢捷年,丁彤伟.高性能水基钻井液研究进展.钻井液与完井液,2007,24(1):71-75.