抗高温防塌水基钻井液体系研发与现场应用

王晓军1,平善海2,付云博3,李迎4,张建辉3,戴运才1(1.中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院;2.中国石油集团长城钻探工程有限公司东部事业部;3.中国石油辽河油田分公司冷家油田开发公司;4.中国石油辽河油田分公司欢喜岭采油厂)
摘要: 为解决常规水基钻井液的防塌性能和抗温性能难以满足复杂深井勘探开发需要的问题,研制了表面水化抑制剂和纳米封堵剂,并通过其他处理剂优选和配比优化,形成了密度达 2.00 kg/L 的抗高温防塌水基钻井液体系。室内性能评价表明,该钻井液体系抗温达220 ℃,静置96 h 后上、下部密度差仅0.02 kg/L,抗岩屑污染3.0% 以上,抗氯化钙污染0.6% 以上,润滑性能和抑制性能稍差于油基钻井液,致密砂岩封堵率达到了85.6%。现场应用效果表明,该钻井液体系在高温深井中仍然保持良好的井眼净化能力,沉降稳定性好,井壁稳定性突出,润滑减阻性能优异。抗高温防塌水基钻井液体系为复杂地层深井超深井钻完井施工提供了技术保障。
关键词: 水基钻井液;抗高温;防塌;纳米封堵剂;表面水化抑制剂;封堵率

目录介绍

1 表面水化抑制剂的研制与评价

1.1 表面水化抑制剂的制备

1.2 表面水化抑制剂的评价

1.2.1 傅里叶红外光谱测试

1.2.2 热重测试

1.2.3 自吸抑制性能测试

2 纳米封堵剂的制备与评价

2.1 纳米封堵剂的制备

2.2 纳米封堵剂性能评价

2.2.1 粒径分布测试

2.2.2 热重测试

2.2.3 砂盘渗透性封堵性能测试

3 抗高温防塌水基钻井液体系构建

3.1 基本性能评价

3.2 抗温性能评价

3.3 沉降稳定性能评价

3.4 抗岩屑污染性能评价

3.6 润滑减摩阻性能评价

3.7 抑制水化膨胀性能评价

3.8 封堵性能评价

3.9 岩屑滚动回收率评价

4 现场应用

5 结论与建议

 

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