非渗透钻井液体系在梨树断陷的研究与应用.pdf

石油天然气学报 江汉石油学院学报2 0 1 4 年 5 月 第 3 6 卷 第 5 期 J o u r n a l o f 0 i l a n d G a s T e c h n o l o g y J ． J P I Ma y ． 2 0 1 4 V o 1 ． 3 6 N o ． 5 非渗透钻井液体 系在 梨树 断陷的研 究与应用 葛春 梅 ，张天笑 ，王雪 中石化东北油气分公司工程技术研究院， 吉林长春1 3 0 0 6 2 [ 摘要]梨树 断陷碎屑岩储层 多为低孔低渗 致密碎 屑岩储 层，存在 井壁稳定 性差和储层保 护难度大 的钻井 技术难点 。为增强井壁稳定性和储层保护效果 ，开展 了非渗透 钻 井液的研 究 与应用 工作。根据 钻井 液抗 温性 、抑制性 、储层伤害等 室内试验 评价结果 ，表明 非渗透钻 井液抗 温稳定性 好，防塌能 力强 ，返 排压 力低 ，能够有效封堵地层孔 隙，渗透率恢复率达到 8 O 以上 ，表皮 因数较低 ，具有储层保护 的效果 。 [ 关键词] 梨树 断陷；非渗透 钻井液；井壁 稳定 ；储 层保 护 [ 中图分类 号]T E 2 5 4 [ 文献标志码]A [ 文章编 号]1 0 0 0 9 7 5 2 2 0 1 4 0 5 0 1 0 2 0 3 梨树断陷是松南地区主要油气聚集 区，是中石化在东北工区的重点勘探开发对象。储层致密且非均 质性 强 ，物性 差 ，砂泥 岩互 层 ，水 敏 性强 ，多数 属 于低孔 低渗 碎屑 岩储层 ，对 提高 储层保 护 提 出了更 高 的要求。为发现和保护油气层 ，解决井壁失稳 等技术难点 ，开展 了非渗透钻井液体系的研究与应 用工 作 。非渗 透钻 井液 能够 快速 在岩 石表 面形成 低 渗透率 的封 闭膜 ，固体颗粒 和 大多数 的 聚合物 没有进 入孔 隙 ，只有少量的滤液侵入 ，而且封闭膜的清除非常简单。因为封闭膜位于岩石表面，且只有在高于聚合 物临界表面胶束浓度下存在 ，所以当接触洗井液或完井盐水 ，以及在采油过程 中与储层流体接触时，封 闭膜易于被井 内流体清除。 1 技术难点 1 井壁稳定性差 中深井采用二级井身结构 ，裸眼井段长 ，钻遇的地层层序多而复杂，大部分地 层多有泥岩夹层 ，水敏性强，造浆严重 ，长时间浸泡井壁易坍塌掉块 。 2 储 层保 护难 度 大储层 有效 孑 L 隙度低 ，渗 透 率低 ，胶 结 致 密 ，非均 质 性 强 ，属 于低 孔 低 渗特 低 渗 储层 。地 层压 力梯 度变 化大 ，压力 因数最大 可 以达 到 1 ． 2 0 ，通过 降低 密度保 护储 层不 容 易 。 2 非渗透钻井液室 内评价 针对井 壁 失稳及 储层 保护 等钻 井液 技术 难点 ，采 用 比较成熟 的 聚磺 防塌钻 井液 与非渗 透 封堵剂 相结 合技术 。非渗透钻井液可 以控制中压失水量≤4 mL，控制高温高压失水量≤1 2 mL，减少钻井液对油气 层 的浸泡时间，保护油气层。结合室内抗温性能 、储层伤害评价等试验 ，确定 了非渗透钻井液体系的基 本 配 方 。 基本 配方 为 3 ％ ～ 5 钠 土 0 ． 3 oA 聚丙 烯 酰 胺 钾 盐 KP AM 0 ． 5 ～ 1 抗 盐 抗 高 温 降 滤 失 剂 J S 一 9 1 ～2 有 机硅 甲基 防塌 降黏 降滤失 剂 J S 一 3 1 水 解 聚丙烯 腈铵 盐 NH。 HP AN l ～2 褐 煤 树 脂 HA0 ． 3 羧 甲基 纤维 素 C MC十2 ～ 3 磺化 褐 煤 S MC 2 ～ 3 磺 甲基 酚 醛树 脂 S MP 2 非渗透封堵剂 配方中百分数为质量分数 。 2 ． 1 抗 温性 评价 聚磺钻井液加人非渗透封堵剂前后及滚动前后的性能评价对 比见表 1 、2 。由表 1可以看 出，加入 非渗透封堵剂前后 ，流变性能变化幅度不大 ，比较稳定 。由表 2可以看出，加入非渗透封堵剂 以后滤失 [ 收稿日期]2 0 1 3 一O 91 6 [ 作者简介]葛春梅 1 9 8 2 一 ，女 ，2 0 0 5年大学毕业 ，工程 师 ，现从 事钻井液技术研究工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3 6 卷第 5 期 葛春梅 等 非渗透钻井 液体 系在梨树断陷的研究与应用 量明显减少 ，承压能力 明显增强 ，并且抗温性能稳定 。表明加入非渗透封堵剂后 ，可以有效阻止滤液侵 入储层 ，提高储层保护效果 。 表 1 钻井液加入非渗透封堵剂前后性 能对 比 注 为表观黏度 ； 为塑性黏度 ； r d为动切力 ； VA P I 为 AP I 滤失量 。表 中百分数为质量分数。下 同。 2 ． 2 抑 制性 评 价 利用梨树断 陷上部地层 造浆性较强 的泥页岩进行非 渗透聚磺 钻井液抑制性 评价 ，结果 见表 3 。 由表 3可 以看 出 ，加 入非 渗 透 封 堵 剂 以后 ，泥 页 岩 滚 动 回收 率 提 高 了 2 4 ，线 性 膨 胀 率 降 低 了 2 ． 4 9 ，抑 制效 果 明显 。 2 ． 3储 层伤 害 评价 天然岩心储层伤 害评价试 验结果见 表 4 ，由表 4可知 ，加 入非 渗透 封堵 剂 以 后渗透率恢复率达到 了 8 0 以上。为 了 考 察钻 井 液 污 染 岩 心 的 侵 入 深 度 ，分 别 对 污染 后 的岩 心 进 行 切 割 ，测 定 切 割 后 岩心的渗透率恢复率 见表 5 。由表 5 可 知 ，加 入 非 渗 透 封 堵 剂 后 ，污 染 的岩 心 渗透 率恢 复 率 能达 到 8 5 以上 。通 过 对 比发现 ，非 渗 透 钻 井 液 在 岩 心 表 面形 成 了 封 闭 膜 ，污 染 深 度 很 浅 ，阻 止 了 固 表 2 钻井液加入非渗透封堵剂前后砂床滤失试验性能对比 表 3抑制性评价 注 试验条件为 1 2 0 ℃ 1 6 h 。 表 4 储层伤 害评价 相和液相侵入岩心深部污染储层。钻井液返排解堵试验结果见表 6 。由表 6可知 ，由于加入非渗透封堵 剂的钻井液滤液能够在岩心表面形成封闭膜 ，岩心返排压差低 ，提高了储层保护的效果 。图 1 为岩心储 层伤害评价前后对 比图，可见加入非渗透封堵剂后岩心伤害大为降低。 表 5岩心切割后的渗透率恢复率 钻井液体 系 压差／ MP a 围压／ MP a 返排最高压差／ MP a 返排 流量／ mI mi n 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m