万米特深井抗超高温水基钻井液技术

刘锋报1,尹达1,罗绪武1,孙金声2, 3,黄贤斌3,王韧2(1.中国石油塔里木油田公司;2.中国石油集团工程技术研究院有限公司;3.中国石油大学(华东)石油工程学院)
摘要:设计并研制抗超高温高盐聚合物降滤失剂和抗超高温微纳米封堵剂两种抗超高温水基钻井液核心处理剂,构建能够满足特深井钻探要求的抗超高温水基钻井液体系,并开展室内性能评价和现场应用。研究表明,抗超高温高盐聚合物降滤失剂呈现出大量具有交叉点的网膜结构,220 ℃、饱和盐条件下老化后高温高压滤失量为28.2 mL;抗超高温微纳米封堵剂通过形变作用对泥饼孔缝进行自适应充填,降低体系的滤失量,并在高温下转变为黏弹态对井壁岩石进行有效胶结,提高井壁稳定性;构建的密度为1.6 g/cm3 的抗超高温水基钻井液体系高温高压流变性能良好,220 ℃下老化16 h 后高温高压滤失量仅为9.6 mL,在高温高盐条件下性能稳定,高温静置7 d 沉降因子小于0.52,老化后无H2S 气体产生,具有良好的润滑性和安全性。该钻井液体系已在塔里木万米特深井深地塔科1 井现场成功应用,保障了该井成功钻达10 910 m。
关键词:抗超高温;水基钻井液;降滤失剂;封堵剂;万米特深井;深地塔科1 井

目录介绍

0 引言

1 核心处理剂研制及钻井液体系构建

1.1 抗超高温高盐聚合物降滤失剂研制

1.2 抗超高温微纳米封堵剂研制

1.3 抗超高温水基钻井液体系构建

2 物性表征及性能评价实验

2.1 抗超高温高盐聚合物降滤失剂室内实验

2.2 抗超高温微纳米封堵剂室内实验

①物性表征

②性能评价

2.3 抗超高温水基钻井液体系室内实验

①流变滤失性能评价

②耐高温性能评价

③高温高压流变性能评价

④抗盐性能评价

⑤沉降稳定性能评价

⑥润滑性能评价

⑦高温释放H2S浓度测试

3 实验结果与讨论

3.1 抗超高温高盐聚合物降滤失剂实验结果

3.1.1 抗超高温高盐聚合物降滤失剂物性

3.1.2 抗超高温高盐聚合物降滤失剂性能

3.1.3 抗超高温高盐聚合物降滤失剂降滤失机理

3.2 抗超高温微纳米封堵剂实验结果

3.2.1 抗超高温微纳米封堵剂物性

3.2.2 抗超高温微纳米封堵剂性能

3.2.3 抗超高温微纳米封堵剂作用机理

3.3 抗超高温水基钻井液体系性能

3.3.1 流变滤失性能

3.3.2 耐高温性能

3.3.3 高温高压流变性能

3.3.4 抗盐性能

3.3.5 沉降稳定性能

3.3.6 润滑性能

3.3.7 高温释放H2S浓度测试结果

4 现场应用

5 结论



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