李萌++翁海陽(yáng)++劉念++王由之
摘 要:鉆井過(guò)程中,當(dāng)鉆遇大段巖鹽層、鹽膏層等地層時(shí),若使用傳統(tǒng)的分散鉆井液,會(huì)有大量無(wú)機(jī)鹽溶解在鉆井液中,導(dǎo)致鉆井液的粘度、切力升高,濾失量增大。同時(shí)會(huì)造成井徑擴(kuò)大,給繼續(xù)鉆進(jìn)帶來(lái)困難。為了解決上述問(wèn)題,以往的科研人員采取了在鉆井液中加入鹽和分散劑的方法,使鉆井液具有更強(qiáng)的抗鹽能力和抑制能力。但低固相鹽水鉆井液經(jīng)常被污染物侵入導(dǎo)致性能變差,該文針對(duì)目前大慶油田區(qū)域特點(diǎn),對(duì)鉆井液體系抗污染性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。分別評(píng)價(jià)了低固相鹽水鉆井液的抗坂土、抗鉆屑及抗鈣侵性能。
關(guān)鍵詞:鹽水鉆井液 抗污染性能 低傷害 低固相
中圖分類(lèi)號(hào):TE2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2015)01(a)-0016-01
在使用鉆井液的時(shí)候,難免有污染物會(huì)進(jìn)入,有的除了對(duì)體系的流變性有影響外,還會(huì)使鉆具的腐蝕以及損壞加劇。該課題結(jié)合大慶油田地質(zhì)狀況,經(jīng)過(guò)實(shí)地考察進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究出適合大慶油田地質(zhì)的低固相鹽水鉆井液體系。此體系固相含量低,對(duì)地層污染小,并且由于使用了無(wú)機(jī)鹽,解決了鹽巖井段鉆井難的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出配方為:3%坂土+0.10%NaOH+0.1%Na2CO3+0.2%增粘劑ZN-1+2%降濾失劑KFT+1%降濾失劑SMC+0.5%瀝青粉+0.5%銨鹽+15%工業(yè)鹽。該文評(píng)價(jià)了低固相鹽水鉆井液體系抗坂土污染、抗鉆屑污染和抗鈣鹽污染的性能。
1 抗坂土侵污的能力
針對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件,特別是遇到水化能力很強(qiáng)的泥頁(yè)巖時(shí),會(huì)極大地影響到鉆井液的性能。因此,面對(duì)高造漿地層,需要要抑制水化膨脹能力較高的鉆井液,而實(shí)驗(yàn)室污染鉆井液的方法則是通過(guò)干紅坂土模擬搞早講地層來(lái)實(shí)現(xiàn)的,進(jìn)而對(duì)受到干紅坂土污染后鉆井液流變性變化進(jìn)行考察[2]。
表1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在受坂土污染之后,鉆井液的粘度略有上升,鉆井液的濾失量是在降低的,如此則表明體系對(duì)抗坂土侵污是具有一定能力的。
2 抗鉆屑侵污的能力
攜帶巖屑是鉆井液最為主要的功能,經(jīng)過(guò)其本身的循環(huán)作用,使破碎的巖屑從井底被帶到地面上,同時(shí),還要讓井眼的清潔度得到保持,使其暢通無(wú)阻的下鉆,在井底讓鉆頭一直接觸新地層,并進(jìn)行破碎,且鉆入時(shí)要安全快速。同時(shí),為防止發(fā)生井下事故,在因故關(guān)井或者是起下鉆時(shí),不要讓鉆屑沉到底部,盡量讓其在鉆井液中懸浮起來(lái),使沉沙卡鉆等井下事故得以避免。所以,在對(duì)鉆井液性能進(jìn)行研究時(shí),要保證鉆屑不會(huì)影響到鉆井液的性能,對(duì)此,室內(nèi)采用的是大慶油田項(xiàng)目部提供的鉆屑。
由表2數(shù)據(jù)得出,受現(xiàn)場(chǎng)鉆屑的污染,該鉆井液體系的粘度是呈上升趨勢(shì)的,不過(guò)只有很小的增長(zhǎng)幅度,而濾失量則有所降低,表示此體系的抗鉆屑污染的能力還是比較樂(lè)觀(guān)的,在攜帶鉆屑的情況下,只對(duì)鉆井液性能造成極小的影響。
3 體系抗鈣性能
當(dāng)體系在鉆碰到水泥塞或者是石膏層、鹽水層時(shí),就會(huì)侵入進(jìn)鈣離子,從而改變鉆井液的性能。如果加入一定量的CaCl2在鉆井液體系中,就能對(duì)鉆井液在熱滾前后性能的變化進(jìn)行測(cè)定。
實(shí)驗(yàn)條件:120 ℃×16 h,性能測(cè)定:20 ℃。
由表3數(shù)據(jù)得出,在氯化鈣的污染情況下,該體系的粘度是呈下降趨勢(shì)的,但是濾失量則是上升的。在達(dá)到3%的氯化鈣含量時(shí),體系的粘度下降速度變慢,但是仍有超過(guò)10 Pa的切力,同時(shí),濾失量則在減少。如此可以表明該體系還是具備相應(yīng)的抗鈣能力的。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)鉆井液體系在高溫下的流變性能在受到坂土污染的情況下,仍能維持一個(gè)穩(wěn)定的變化。
(2)該體系抗鉆屑污染的能力比較好,能攜帶鉆屑,而且?guī)缀鯖](méi)有影響到鉆井液的性能。
(3)該體系具備一定的抗鈣侵的能力。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊賢有.保護(hù)油氣層壓井液現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].壓井液與完井液,2001,17(1): 25-29.
[2] 靳保軍,宋桂如,李尚貴,等.注水井防膨處理用粘土穩(wěn)定劑的篩選[J].油田化學(xué),2002,19(3):55-58.
[3] 于濤.石油高等院校特色教材油田化學(xué)劑[M].2版.石油工業(yè)出版社,2008.