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1、适于中原油田天然气井的新型钻井液王培义1, 2李志勇1滕春鸣2张 磊1杜乃军3(11中国石油大学,北京 21中原油田分公司勘探开发科学研究院 31中原石油勘探局钻井一公司)摘 要 针对东濮凹陷储气层特征,研制了新型的甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。在地层 孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;在地层孔隙压力较高 时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系。试验表明,该体系具有防塌、 润滑和储层保护等多种功能。 关键词 钻井液 天然气井 甲酸盐聚合醇 储层保护1 东濮凹陷储气层特征东濮凹陷埋深3 500 m以下的储气层主要为灰色 浅灰色粉砂岩及泥质粉
2、砂岩,岩性致密。试验室测定岩样平均密度在2145 g/cm3以上,矿物成分成熟度低。据白庙、 杜寨等地区资料统计结果,平均碎屑含量7516% ,填隙物含量2414% ,在碎屑含量中,石英占6316% ,长石占2316% ,岩屑约13111%。碎屑颗粒分选中等,磨圆度以次棱角状为主,表现为近物源沉积特征。砂层单层厚度小,目前在3 500 m以下超过510 m的厚度少见,具有典型的砂泥交互式沉积特征。气藏储集空间按成因可分为原生孔隙、 次生孔隙及裂隙。主要的原生孔为粒间孔,次生孔为溶蚀孔,已发现的裂隙由于砂泥岩压实程度的差异所造成的有层间缝、 晶间缝和构造缝几类。低孔、 低渗是3 500 m以下深
3、层储气层的普遍特征。空气渗透率大于110- 3m2的很少,普遍为012310- 3m2左右。孔隙度除在次生孔隙发育带可达13%以外,大多数均小于10% ,储层的主要储集空间是粒间孔隙,裂缝不发育。从上述储层特征可以看出,需要使用强抑制性、 有利于储层保护的钻井液进行钻井。2 甲酸盐/正电聚醇钻井液机理211 甲酸盐作用机理 根据甲酸盐的结构和特性,甲酸盐钻井液稳定地层、 保护储层的机理主要表现在以下方面1, 2 : 滤液矿化度较高,与储层配伍性好,降 低了低渗储层的水敏损害和结构损害,有利于储层保护; 甲酸盐钻井液抑制性较强,能较好地控 制地层的造浆,降低钻井液中无用固相的含量,适 当降低钻井
4、液的密度,达到保护储层的目的; 甲 酸盐钻井液活度较低,在低渗储层或泥页岩地层, 可依据活度平衡原理实现其抑制性; 甲酸盐的HCOO-离子和水分子易形成氢键,对自由水有较 强的“ 束缚 ” 能力,使钻井液滤液粘度较高,不易 进入地层。212 正电聚醇作用机理 将正电聚醇和聚合醇分别加入2%膨润土浆中,使用 电位测定仪,测定正电聚醇和聚合醇对 膨润土浆中粘土颗粒表面 电位的影响(见图1)。随着聚合醇在膨润土浆中加量的增加,胶液 中粘土颗粒的负电性无明显变化,而正电聚醇可 明显减弱胶液中粘土颗粒的负电性,表明正电聚醇在粘土颗粒上可发生特性吸附。 甲酸盐/正电聚醇钻井液体系将正电聚醇和 甲酸盐在钻井
5、液中的作用机理融合在一起36, 成为一种具有多种功能、 性能优良的新型钻井液 体系。47断块油气田2005年11月 FAULT2BLOCKO I L 一、 三、 四段微量吸水;由表3,该井存在污染。313 资料应用效果分析应用合注井分层测试资料,通过对注水井进 一步调配和分注,使对应油井动液面上升,减少了 层间矛盾。据统计, 72口受效油井累积增油3 240 t。通过对26口井72层段吸水能力的测 试,找出了主力吸水层。启动了二、 三类油层,日减少无效注水480 m3, 18口油井综合含水下降512% ,在采油生产中见到明显效果。4 结论针对合注井管柱特点开发了此项新工艺,该工艺测试进入每个地
6、质层段的注水量、 分层压力、 吸水指数,能及时掌握分层吸水能力,对注水开发单元的效果作出定性、 定量分析。为选择合理的 调剖措施,制定合理的分层配注方法,选择正确油 层改造层位提供了依据。开发研究的合注井分层不稳定试井解释软件 能分析出各层段的渗透率、 表皮系数和分层压力, 分析的各小层地层参数符合中原油田地质特征。 通过分析应用测试资料,可以为采油工程措施提 供有价值的动态参数。参考文献1 油田用封隔器及井下工具手册编写组编 1油田用封隔器及井 下工具手册 1北京:石油化学工业出版社, 19812 万仁溥 1采油技术手册 1北京:石油工业出版社, 19933 史乃光 1油气井测试 1武汉:中
7、国地质大学出版社, 1991(编辑 王淑玉)(上接第75页)经该钻井液污染后,岩心渗透率恢复值可达75%。当从岩心端面切去2 cm后,基本上可恢复 至原始的油相渗透率,从而表明甲酸盐/正电聚醇 体系能有效地形成暂堵环,大大降低油层污染深度,具有良好的保护储层的效果。4 现场应用甲酸盐/正电聚醇钻井液体系在濮8 - 2、 桥69 - 43、 白71、 文23 - 23、 文19 - 1、 卫11 - 48等多口井得到推广应用,性能稳定,滤失量明显减 小,滤饼光滑坚韧,与同区块的其他井相比,电测 成功率提高615 % ,井径扩大率减少416 % ,固 井质量全优,有效地保护了气层。2004年,应用
8、该钻井液体系共完成天然气钻井12口,减少了井下复杂情况,杜绝了井下事故, 保证了井身质量,提高了电测成功率,从而缩短了 钻井周期和完井周期,平均缩短完井周期5815 d, 经济效益显著。5 结论甲酸盐/正电聚醇钻井液体系能充分发挥甲 酸盐钻井液和正电聚醇钻井液的优势,配伍性、 抗温性、 润滑性好,抑制性、 抗污染能力强,储层保护 效果好。正电聚醇的吸附量和吸附强度均优于非 离子型聚合醇,更利于发挥处理剂的功效。参考文献1 陈乐亮,汪桂娟 1甲酸盐基钻井液完井液体系综述 1钻井液 与完井液 12003, 20 (1) : 31362 陈乐亮,汪桂娟 1甲酸盐基钻井液完井液体系综述(续)1钻 井液
9、与完井液 12003, 20(2) : 33383 孙文臣,易明新,刘振宇等 1中原油田天然气井保护储层钻井 液技术 1天然气工业, 2004, 24(8) : 39414 张东海,刘长军,杜家祥等 1聚合醇钻井液在中原油田的应 用.钻采工艺, 2002, 25 (2) : 87895 王昌军,岳前声,肖稳发 1聚合醇的储层保护机理室内研究 1 重庆石油高等专科学校学报, 2001, 3(4) : 1516, 236 AstonM S1Water - based GlycolDrillingMuds: Shale InhibitionMechanis ms1SPE 28818, 1994(编辑
10、 赵卫红)882005年11月 断块油气田 第12卷第6期Key W ords: Segment combination models, Per meability distribution,Numerical si mulation, Gelatin system.Test and the M on itor Techn iques of Waterflood Front and Frature Yan Jinghua( Exploration the tubular goods 9Cr is poor in corrosion resistance and has some spot co
11、rrosion; the tubular goods 13Cr hardly causes any corrosion and can meet the demands of production of CO2gas well .The result has provided scientific basis for the selection of tubular goods of CO2gaswell . Key W ords: HuangqiaoGasfield,CO2corrosion, Testing, Tubular goods, Experiment .General I nje
12、ction W ellLayered Testi ng WangJi ngdong( O ilProductionEngineeri ng TechnologyI nstitute,ZhongyuanO ilfieldCompany, SINOPEC, Puyang 457001, Chi na ) , Qi Qingyuan and Huang Zhi m ing et al . Fault2Block O il & Gas Field, 2005, 12( 6) :86288 According to the featuresof general injectionwell tube in
13、 Zhongyuan oilfield,wehavedevelopedthe method of adapting togeneral injection well layeredtesting .This achieved that injection wells pressure system layered test .It can test each layers absorb capacity,layered injection parameter, start pressure, indication curve, and it can also abstain layered sections permeability, skin and so on.This test can offer basis for choice reasonable oil production measure and layered distribute injection plan. Key W ords:Layered testing, Layers absorb capacity, Layers formation parameter .NOVEMBER 2005 FAULT2BLOCKO I L & GAS FIELD Vol . 12 No. 6
