抗復(fù)合鹽降濾失劑LL-JLS和抗高溫低熒光瀝青DYWD、PF-MONYL在勝科1井應(yīng)用
勝利石油管理局鉆井工藝研究院
2007年5月1日
抗復(fù)合鹽降濾失劑LL-JLS和抗高溫低熒光瀝青
DYWD、PF-MONYL在勝科1井應(yīng)用
由勝利鉆井院油化所完成鉆井液服務(wù)項(xiàng)目的勝科1井，是中國(guó)東部目前為止最深的一口科探井，完鉆井深7026米、井底最高溫度235℃。該井處于東營(yíng)凹陷下，地質(zhì)十分復(fù)雜，具有多套壓力體系、巨厚鹽膏層、高溫高壓和地層可鉆性差等難點(diǎn)，施工難度極大，在鉆進(jìn)過(guò)程中，遇到了井壁穩(wěn)定、泥漿流變性控制困難，井底溫度高等困難，本井采用雙聚磺化鹽水鉆井液體系，配方中使用了北京宏勤的抗復(fù)合鹽降濾失劑LL-JLS和抗高溫低熒光瀝青DYWD、PF-MONYL，成功地解決了鉆井液降濾失、井壁穩(wěn)定問(wèn)題，取得了較好的應(yīng)用效果。
（1）抗復(fù)合鹽降濾失劑LL-JLS
在鹽水鉆井液中，降濾失性能的控制是非常困難的，這是因?yàn)榇罅葵}類電解質(zhì)的存在會(huì)壓縮粘土顆粒的雙電層，ξ電位逐漸變小,當(dāng)ξ電位小到一定程度時(shí),粘土顆粒就會(huì)發(fā)生聚結(jié)作用,鉆井液失去聚結(jié)穩(wěn)定性，難以形成薄而致密的泥餅，導(dǎo)致濾失量增加�？箯�(fù)合鹽降濾失劑LL-JLS能保證粘土粒子有較高的分散度和較合理的級(jí)配，以實(shí)現(xiàn)在壓差作用下形成致密泥餅來(lái)控制失水。
在勝科1井三開(kāi)鹽膏層鉆井過(guò)程中，通過(guò)及時(shí)補(bǔ)充LL-JLS降濾失劑，調(diào)整鉆井液中處理劑的加量，保持了鉆井液性能的優(yōu)良和穩(wěn)定。
鉆井液性能：密度2.30g/cm3,漏斗粘度83s,表觀粘度67mpa.s,塑性粘度51mpa.s,屈服值16Pa初終切7/30 ,API失水2.2mL, HTHP失水15mL,φ600/300：134/83，φ200/100：62/40，φ6/3：8/6。
（2）低熒光瀝青DYWD
它是瀝青類物質(zhì)經(jīng)磺化、乳化等化學(xué)處理后的產(chǎn)物，是一種陰離子型高聚物，它的分子結(jié)構(gòu)是“-C-C-”、“-C-S-”鍵，鍵能比較強(qiáng)，故抗溫性較高。瀝青中含有磺酸基，水化作用很強(qiáng)，當(dāng)吸附在頁(yè)巖晶層斷面上時(shí)，可阻止頁(yè)巖顆粒的水化分散；同時(shí)不溶于水的部分又能起到填充空隙和裂縫的封堵作用，形成薄而堅(jiān)韌的泥餅，強(qiáng)化井壁，控制高溫失水，同時(shí)價(jià)格便宜，使用范圍廣。
在勝科1井四開(kāi)6000m前地層易坍塌，鉆井液要求具有優(yōu)良的防塌性能。在鉆進(jìn)過(guò)程中，調(diào)整好鉆井液性能，物理防塌和化學(xué)防塌并重，做到低失水、高濾液粘度、適當(dāng)密度和粘度，有效地控制鉆井液中自由水向地層滲透。進(jìn)入易塌層段前，按鉆井液設(shè)計(jì)要求加入DYWD，含量達(dá)到3%以上，以后鉆進(jìn)中不斷補(bǔ)充，保證了安全鉆井的需要。
項(xiàng)目 |
性能指標(biāo) |
密度ρ(g/cm3) |
1.80～1.86 |
漏斗粘度FV(s) |
65～105 |
含砂量Cs（%） |
≤0.3 |
切力Gel(Pa) |
4～8/12～28 |
濾失量API FL/K (mL/mm) |
1.2～2.2/0.5 |
濾失量HTHP FL/K (mL/mm) |
7.4～10/0.8～1 |
PH值 |
8～10 |
塑性粘度PV(mPa.s) |
54～86 |
動(dòng)切力YP(Pa) |
15～20 |
粘附系數(shù)Kf |
≤0.10 |
固相含量S（%） |
31～36 |
亞甲基蘭 MBT(mg/l) |
18～25 |
(3)低熒光瀝青PF-MONYL
PF-MONYL軟化點(diǎn)較高，若與地層溫度相匹配，在正壓差的作用下，瀝青會(huì)發(fā)生塑性流動(dòng)，擠入頁(yè)巖空隙、裂縫和層面，封堵地層層面與裂縫，提高裂縫的粘結(jié)力，在井壁處形成具有護(hù)壁作用的內(nèi)、外泥餅。外泥餅與地層之間有一層致密的保護(hù)膜，使外泥餅難以被沖刷掉，起到穩(wěn)定井壁和降濾失作用。
在勝科1井深超過(guò)6000m，溫度超過(guò)200℃后，為提高封堵防塌能力，調(diào)整鉆井液處理思路，通過(guò)改善泥餅質(zhì)量來(lái)控制鉆井液的失水，降低泥餅的滲透性。改用軟化點(diǎn)更高的天然瀝青PF-MONYL,保證了井壁穩(wěn)定，使整口井順利完鉆打下了基礎(chǔ)。
項(xiàng)目 |
性能指標(biāo) |
密度ρ(g/cm3) |
1.70～1.74 |
漏斗粘度FV(s) |
81～95 |
含砂量Cs（%） |
≤0.2 |
切力Gel(Pa) |
5～10/22～29 |
濾失量API FL/K (ml/mm) |
2.5～3.0/0.5 |
濾失量HTHP FL/K (ml/mm) |
9～10/0.8～1 |
pH值 |
8～8.5 |
塑性粘度PV(mPa.s) |
55～75 |
動(dòng)切力YP(Pa) |
18～22 |
粘附系數(shù)Kf |
0.052～0.069 |
固相含量S（%） |
30～34 |
亞甲基蘭 MBT(mg/l) |
18～25 |
LPF（FMP）在中海油服油化泥漿使用情況
LPF是一種新型的羥基系列的低滲透成膜封堵劑，在體系內(nèi)主要是提高泥漿模效率，降低泥漿失水，提高泥漿抗壓強(qiáng)度，從改善泥餅質(zhì)量角度來(lái)提高泥漿整體造壁型，同時(shí)能夠很好的保護(hù)儲(chǔ)層。本產(chǎn)品從2006年使用至今，已經(jīng)在中海油田各種體系鉆井中得到了廣泛應(yīng)用。目前已經(jīng)在油化塘沽基地推廣了1000多口井，并且在其它海域如湛江基地、深圳基地、上�；貛缀蹩诳诰荚趶V泛使用，另外在外包井中，如大港油田、冀東油田也得到應(yīng)用，同時(shí)在海外緬甸M島區(qū)塊，高密度2.35的泥漿中也發(fā)揮了很好的作用。
LPF通過(guò)我們公司近幾年大量在鉆井泥漿中的應(yīng)用，為海上和陸上鉆井作業(yè)安全和油氣層保護(hù)方面發(fā)揮了巨大的作用，同時(shí)也取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益�，F(xiàn)場(chǎng)通過(guò)大量的使用，對(duì)本產(chǎn)品主要總結(jié)有以下特點(diǎn)：
- 加入LPF不影響泥漿的流變性；
- 可以大幅度地降低泥漿失水，尤其是HTHP ml；
- 在砂巖地層使用能夠體現(xiàn)其優(yōu)越的低滲透效果；
- 受溫度影響不大，能夠抗溫在160℃左右；
- 能夠改善泥餅質(zhì)量，形成薄而致密的泥餅，減少濾液的侵入，大大提高地層抗壓強(qiáng)度；
- LPF和羥基隨鉆堵漏劑復(fù)配使用，更加能夠提高低壓地層承壓能力，以形成高強(qiáng)度低濾失的封堵帶，降低低壓地層漏失機(jī)率；
- LPF能夠適應(yīng)多種泥漿體系，在當(dāng)今鉆井泥漿體系要求必須瘦身的情況下，為減低泥漿成本發(fā)揮了很好的作用，比如我們所使用的泥漿體系如PEM、GID、PEC、KCI/PLUS等等，現(xiàn)場(chǎng)加量****在2-3%。
中海油服塘沽泥漿基地
2009.04.22 |
