新型油基钻井液在南海某高温高压气田的应用--中国期刊网

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新型油基钻井液在南海某高温高压气田的应用

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：涂瑞勇李超黄美科

[导读] 摘要：海上高温高压气田开发是当今石油钻井的难点，面临着地层压力窗口窄，易发生井下漏失；常规钻井液抗温能力不足，沉降稳定性差等一系列问题。

        中海油服油田化学事业部广东湛江 524057
        摘要：海上高温高压气田开发是当今石油钻井的难点，面临着地层压力窗口窄，易发生井下漏失；常规钻井液抗温能力不足，沉降稳定性差等一系列问题。中海油服研发的新型油基钻井液在该南海高温高压气田先后10口井中得到成功运用，该气田8-1/2”井段和5-8/7”井段使用新型油基钻井液钻进，井底温度151-153℃，地层压力系数1.72-1.83，水垂比1.61-2.46，井斜角：44.1°-85.7°前期作业过程中存在下尾管频繁遇阻的问题。经过进一步对配方和工艺的调整，后期井作业顺利，缩短了作业周期。
        关键词：钻井液    沉降稳定性     压力窗口    抗温能力
        1.新型油基钻井液配方介绍
        1.1油基钻井液化验室配方及试验
        分别按油水比80：20，85：15，95：5配制三个样品，装入老化罐，在165℃条件下老化16小时，老化完后将样品在65℃测定流变性，破乳电压，在165℃，500psi的条件下测定高温高压失水。
        配方如下表：

配方实验数据：

        从实验数据得出如下结果：该钻井液体系在165℃高温下高温高压失水稳定，最高为3.8ML；老化后钻井液流变性稳定，破乳电压稳定，流态良好。
        2.现场应用中存在的问题和原因分析
        2.1.现场维护措施
        1）钻前准备
        （1）基地按照上述配方配制油基泥浆输送至作业现场，现场加入2%PF-EZCARB+2%PF-MOLSF，用优质重晶石提比重至所需比重。
        （2）振动筛筛布更换为140-170目。
        2）替浆
        （1）组合8-1/2”定向钻具下钻探水泥塞面后，开始替人油基钻井液，前期混浆倒至单独的混浆回收流程，回收完毕后，倒至正常循环流程。
        （2）钻水泥塞和套管附件期间往循环池补充0.5%主乳化剂和0.5%辅乳化剂提高乳化稳定性。
        3）钻进维护
        （1）钻进期间使用主乳化剂及辅乳化剂维护钻井液乳化稳定性，破乳电压＞800V。
        （2）钻进期间间断性的往循环抗高温降滤失剂和油基泥浆沥青树脂，维护HTHP滤失量＜2ml和改善泥饼质量。
        （3）使用石灰维护钻井液的碱度的消耗，控制钻井液碱度在1.0～2.0。
        （4）加入超细碳酸钙和刚性石墨提高地层的承压能力，防止地层漏失。
        （5）泥浆沉降稳定性：
        通井到底后，往循环池补充1%PF-FSGEL提高泥浆终切至10-12Pa。下尾管循环期间连续监测泥浆比重。调整后泥浆沉降稳定性良好。
        2.2前两口井作业中主要问题：
        前期井在起钻过程和送尾管出裸眼时均出现频繁遇阻情况，现象为遇阻后上提正常，泵压较为稳定，如下图所示：分析原因为，井底循环温度在120℃左右，泥浆流变性低造成对井壁的冲蚀；泥浆静液柱当量与地层压力相近，压持作用小造成井眼不规则。

        前两口井起钻曲线         前两口井送尾管曲线
        在后续井中改进措施如下：
        1）在原有泥浆的基础上提高泥浆的粘切，维持粘度60-65秒，Ф3/Ф6：6-8/8-10，减少对井壁的冲刷。
        2）工程上控制排量钻进，避免定点循环。
        3）泥浆比重适当高开在1.80s.g-1.84s.g.。保证适当的过平衡，砂岩段压差的作用下形成泥饼保护井壁，减少钻井液对井壁的冲蚀。
        4）钻进期间ECD的控制从控制排量和调整泥浆流变性两个方面共同进行。

        钻进期间比重和ECD图
        5）做了相应的调整后，起下钻和送尾管过程作业顺利，效果立竿见影。

        调整后起钻曲线         调整后送尾管曲线
        结论：
        1）新型油基钻井液性能稳定，满足该油田钻进，下套管的作业需求。
        2）调整后的油基钻井液通过控制钻进期间的排量和稳定的泥浆流变性，获得稳定ECD值，满足作业需求的同时，保证了起下钻和下套管的顺利。
        参考文献：
        鄢捷年．钻井液工艺学【M】．山东：石油工业出版社，200l
        罗建生，莫成孝，等气质油合成基钻井液研究和应用【J】.钻井液与完井液，2009，26（2）：7-11.129