吳俊，武虎彪

(中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北 潛江 433123)

楊龍龍，張洋

(荊州嘉華科技有限公司,湖北 荊州 434000)

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吳俊，武虎彪

(中石化江漢石油工程有限公司鉆井二公司，湖北 潛江 433123)

楊龍龍，張洋

(荊州嘉華科技有限公司,湖北 荊州 434000)

在超深井中常由各種原因引起水基鉆井液受到CO2-3、HCO-3污染，該污染嚴(yán)重影響鉆井液性能，造成鉆井液黏切失控、濾失量增加、濾餅質(zhì)量變差，更嚴(yán)重的會引起鉆井液固化。從污染來源、污染機理、鉆井液性能的改變、定量確定(CO2-3、HCO-3)污染量、處理污染流程、優(yōu)選處理劑等方面闡述了現(xiàn)場處理污染的有效方法。以新疆塔河TP263井為例，三開鉆進至6139m時鉆井液受污染，鉆進至6310m時鉆井液性能表現(xiàn)出不穩(wěn)定的現(xiàn)象，通過緩慢加入生石灰和降濾失劑進行處理，現(xiàn)場鉆井液性能恢復(fù)良好，保證了鉆井的安全。

鉆井液性能；二氧化碳；侵污機理；鉆井液受污

1　污染的來源

2　污染的判斷方法

2.1定性判斷

表1　 Vp、VM與離子質(zhì)量濃度之間關(guān)系

2.2定量判斷

現(xiàn)場取鉆井液濾液1mL，用蒸餾水稀釋至200mL，滴加酚酞指示劑數(shù)滴使溶液變紅，用0.01mol/L的H2SO4滴定，當(dāng)溶液剛好成無色，即pH=8.3時，記錄消耗H2SO4體積為Vp；再向溶液中滴加甲基橙指示劑數(shù)滴，繼續(xù)用0.01mol/L的H2SO4滴定，溶液顏色呈橙紅色，即pH=4.3時，記錄消耗H2SO4體積為VM。根據(jù)表1可快速計算出各離子質(zhì)量濃度之間的關(guān)系。

3　污染的處理方法

3.1處理劑優(yōu)選

由于鉆井施工現(xiàn)場的特殊性，對處理劑的選擇不僅要考慮使用效果，還要考慮使用量、經(jīng)濟成本、運輸方式以及后面連續(xù)性施工的可行性。

2)供Ca2+體施工現(xiàn)場常使用CaO、Ca(OH)2、CaCl2、CaSO4·H2O作為供Ca2+體，這4種供Ca2+體摩爾質(zhì)量依次升高，單位質(zhì)量處理劑提供的Ca2+的量依次減少。因此從這方面考慮，CaO作為供Ca2+體的首選。

3.2現(xiàn)場預(yù)防與處理流程

現(xiàn)場應(yīng)堅持“預(yù)防為主”的原則，從源頭上杜絕污染的發(fā)生。從污染的來源，首先應(yīng)了解地質(zhì)預(yù)報，在鉆遇異常高壓層前提高鉆井液的密度，平衡地層壓力，防止地層流體的侵入；其次在處理鉆井液或使用新鉆井液材料時，做好小型試驗，防止加藥過量或不合格處理劑的使用。

4　現(xiàn)場應(yīng)用

表2　鉆井液受侵污性能變化

注：μf為漏斗黏度；μp為塑性黏度；τd為動切力；τi為初切力；τf為終切力；VAPI為API濾失量；Vhthp為高溫高壓濾失量。下同。

表3　鉆井液污染后用生石灰處理情況

在生石灰質(zhì)量濃度為0.5g/L時，pH值升到10，Ca2+質(zhì)量濃度達到414mg/L。根據(jù)濾液中Ca2+質(zhì)量濃度在400～700mg/L時，才能維持鉆井液性能穩(wěn)定的要求，可以判斷加入生石灰能滿足現(xiàn)場施工要求。

在現(xiàn)場作業(yè)中緩慢添加生石灰，同時加入1%～1.5%磺化降濾失劑SMP-1、CSMP和1%～2%降濾失劑LV-CMC、HV-CMC以改善鉆井液濾失量和流變性。處理前后鉆井液性能對比如表4所示，用生石灰和降濾失劑進行維護后，現(xiàn)場鉆井液性能恢復(fù)情況較好，達到了治理污染，保障井下安全的目的。

表4　處理前后鉆井液性能對比

5　結(jié)論

1)當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆井液性能變差、濾失變大且處理困難時，需要綜合常規(guī)性能及濾液分析，綜合判斷鉆井液受污染的情況。

2)新疆塔河TP263井三開鉆進至6139m時鉆井液受地層鹽侵污染，鉆進至6310m時鉆井液性能表現(xiàn)出不穩(wěn)定的現(xiàn)象。緩慢加入生石灰，補充降濾失劑，鉆井液性能恢復(fù)情況較好，達到了治理污染的目的。

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[編輯]帥群

2016-04-02

吳俊(1987-)，男，助理工程師，長期從事現(xiàn)場鉆井液的服務(wù)工作，wu_jun123@yeah.net。

TE254

A

1673-1409(2016)26-0039-04