氯化钠在渤海钻完井液体系中的应用

2017-02-25李凯张利威齐帅斌彭三兵中海油服油田化学事业部钻完井液业务部天津300450

化工管理 2017年3期

关键词：抑制性氯化钾渤海

李凯张利威齐帅斌彭三兵（中海油服油田化学事业部钻完井液业务部，天津 300450）

氯化钠在渤海钻完井液体系中的应用

李凯张利威齐帅斌彭三兵（中海油服油田化学事业部钻完井液业务部，天津 300450）

氯化钠在渤海钻完井液体系中应用广泛。在钻井液体系中，氯化钠常作为抑制剂与加重剂使用，在综合阳离子钻井液、聚合物钻井液与EZFLOW钻开液中都有应用。在完井液体系中，则主要作为加重剂。使用氯化钠与氯化钾复配一般能收到更理想的抑制和加重效果。

氯化钠；钻完井液；抑制剂；加重剂；

1 氯化钠应用原因分析

1.1 氯化钠盐水钻井液

在渤海钻完井液配制过程中大多使用海水为溶剂，属盐水钻井液体系。传统观念认为其矿化度高，对钻具腐蚀性较大，维护工艺复杂，耗盐量大，配制工作量大，因此在一定程度上限制了它的应用[1]。但NaCl来源广，优点突出：

(1)矿化度高，抑制性强，能有效抑制泥页岩水化；

(2)抗盐侵能力及抗高温能力强，可在深井和超深井中使用；

(3)滤液性质与地层原生水比较接近，对油气层的损害小；(4)流动性好，性能稳定[2]。

与氯化钾盐水钻井液相比，其抑制性相对较弱，可用于大段软泥岩地层钻进，能有效抑制泥页岩水化，保证井壁稳定。如DN36-2区块明化镇层位。对于其他地层，可与KCl复配达到合适的抑制效果，如HD18-1区块中综合阳离子钻井液体系，应用效果好，钻井效率大大提高。

作用机理

抑制作用：降低滤液活度，减缓滤液向地层渗透，防止泥页岩膨胀。

②絮凝作用：Na+使黏土颗粒的扩散双电层受到挤压，Na+大量聚集在吸附层附近，扩散双电层和水化膜变薄，电位下降，颗粒间斥力趋近于零，颗粒相互聚结，产生絮凝。

1.2 氯化钠盐水完井液

氯化钠在完井液中主要作为加重剂使用，与KCl相比，成本低且加重效果好。

表1-1 氯化钠与氯化钾加重数据表

1．19 1．20 30 31 357．75 372．07

由此可见，相同条件下NaCl比KCl的加重能力高，且结晶点低，更有利于低温环境下使用。

2 氯化钠在渤海钻完井液中的应用实例

2.1 氯化钠在综合阳离子钻井液体系中的应用

综合阳离子钻井液体系在HD18-1区块应用较为成功，该区块先后使用了PEM、PEC及综合阳离子钻井液体系，PEM钻井液体系采用无机盐氯化钾作为主要抑制剂，存在环空憋压、返砂少、易形成岩屑床、起下钻憋泵憋扭矩耗时长等负载现象。PEC钻井液体系以氨基硅醇作为主要抑制剂，虽然减弱了蹩扭矩现象，但抑制性不够。而使用综合阳离子钻井液体系之后钻进过程中的返砂增多，且岩屑成型，倒划眼过程中的憋卡问题得到明显改善[3],且加入氯化钠后体系流变性能稳定，易于控制和调整。

该体系中PF-CPI降低粘土表面的负电荷，使粘土表面钝化，抑制粘土水化分散，避免地层的硬化；氯化钾压缩双电层，降低粘土活化能力，与PF-CPI共同使用达到抑制平衡效果[4]。而NaCl的加入使得体系的抑制性增强，流变性更易调控。综合阳离子钻井液体系是NaCl在渤海钻井液体系中成功应用的典范。

2.2 氯化钠在聚合物钻井液体系中的应用

在聚合物钻井液体系中，采用氯化钾与氯化钠复配使用的方式以达到良好的抑制效果。

该体系针对LK12-1区块地层特征，采用氯化钠与氯化钾复配使用。既能达到一定的抑制性，又保证井壁不过于坚硬，提高倒划眼速度。进入馆陶之后采用氯化钾与氯化钠复配使用，提高抑制性，保持井壁稳定。氯化钠在该体系中应用效果良好。

2.3 氯化钠在完井液体系中的应用

氯化钠在渤海完井液中作为加重剂使用，因其拥有更高的加重上限，较低的结晶点，且更符合环保的要求而被大量使用。