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无粘土油层保护钻井液

放大字体  缩小字体 发布日期:2012-10-15   浏览次数:1635
转化时间: 2012-06-25
专利名称: 无粘土油层保护钻井液
专利号: ZL03129767.6
供需方联系方式: 咨询客服QQ29016691获取联系方式

专利转化介绍
环保型无粘土油层保护钻井液简介
 
泥浆的主要作用是携带岩屑,为了使膨润土充分分散造浆,在配制过程中要加入纯碱、烧碱、稀释剂等,但这些助剂也同时会使油气层中的粘土水化分散、膨胀,造成油气层的伤害。如果泥浆的抑制性强,则会造成膨润土絮凝,不能充分造浆,因此抑制性和造浆是一对矛盾,也就是说泥浆的特性必然会对油气层造成伤害。泥浆的加重是用重晶石,而重晶石无酸可溶,会对油气层堵塞造成永久性伤害。
油公司的目标是减少钻井完井过程中钻井完井液对油气层的伤害,最大限度的提高单井产量和延长出油时间,钻井公司的目标是安全、快速的钻井,无粘土油层保护钻井液使双方的目标得到完美的结合。
该体系是在盐水钻井液体系和屏蔽暂堵理论的基础上加以完善和提高,既保留了两种体系的优点,又弥补了它们的不足,是一种优良的油气层保护钻井液。主要配方:
0.1-0.2%黄原胶+1-2%抑制剂+3-5%包被絮凝剂+1-3%碳酸钙+可溶盐+水
一、无粘土油层保护钻井液具有以下八个方面的特点:
1、钻井液抑制性强,能防止油气层水化膨胀,渗透率降低。
经检测评价,该钻井液体系的强抑制性表现在,1)、页岩膨胀降低率为95.3%,2)、用明化镇岩屑高温滚动16h,岩屑一次回收率95%以上,岩屑基本保持原来形态,未见分散。3)、该体系用官94井孔二段岩芯测渗透率恢复值,达到了94.1%.
因为渗透率是用煤油或模拟地层水在岩芯渗透率仪上所作,而原油的粘度大得多,所以如果渗透率降低10%,那么原油在地层中的流动速度可能降低好几十倍。因此保持油气层的原始渗透率非常重要。
同时抑制性强能防止井壁膨胀坍塌、缩径,减少卡钻的几率,电测、下套管顺畅,尤其适合长裸眼井段使用。
2、絮凝去除粘土能力强,降低般土含量,减轻固相粒子对油气层的堵塞。
钻井液用可溶性的无机盐或有机盐加重,主要的目的是淘汰重晶石粉、降低钻井液的般土含量。我们分析问题的关键是,在配钻井液时无膨润土,不等于是无粘土钻井液,还要使钻进过程中粘土(特别是明化镇等易造浆地层)减少水化分散,并且能及时絮凝除去,使钻井液始终保持般土含量低的特性。为此我们把研究该体系的重点放在了强抑制性和粘土去除能力上,经反复实验,合成抗盐的处理剂及配方筛选,使得钻井液的性能在这个方面有显著提高。经港5-69-1井现场实验,在未开离心机的情况下,般土含量就降到了16g/l,一般固控设备使用好般土含量可以控制在10 g/l以下,如此低的粘土含量可以实现对油气层的优良保护。
同时体系中粘土含量低,“泥饼”薄,大大减少了粘附卡钻
的可能性。
    3、失水小,用酸溶性的超细碳酸钙(加1-3%)进行屏蔽暂堵可控制中压失水在2-5ml,有效减轻钻井液和固井水泥滤液对油层的伤害,必要时可在后期酸化解除。不加超细碳酸钙中压失水也可控制在5ml以下。
    研制的抗盐助剂具有加盐越多,失水越小的特性。这样钻井液的密度可以控制在设计的中上线,减小了井喷的几率。
    4、该体系的PH值为7-8,可大大减轻钻井液对油层的碱敏、水化伤害。
5、钻井液固相含量低,粘、切小,润滑性能好,有利于快速、安全钻井。
6、性能易于维护,n值、动塑比容易调整,对地层的适应范围宽,特别适合钻穿盐膏层。抗温在130℃以上,使用特制的流形调节剂抗温可达到180℃以上。
    7、成本低,对配制水无特殊要求,淡水、海水、卤水均可,沿海油田密度在1.20以下可使用苦卤或工业盐加重,内陆油田1.35以下用氯化钙加重。成本接近泥浆。固井后钻井液经过处理,可用做射孔液使用,为甲方节约一块费用。
8、钻井液放置后性能反而变好,不会“发臭”,为重复利用打下有利基础。
9、环保性能好,主处理剂为黄原胶,并且剩余钻井液不用处理即可用于注水井做调剖剂使用,或者在联合站经稀释将粘土和碳酸钙过滤后用于注水防膨。
二、适用油气层
    该钻井液特别适用水敏地层、低渗透率地层、稠油区块,可使油气层的原始渗透率保持在90%以上。
四、与裸眼完钻下筛管配合使用效果更好
    如果油气井有多套层系,建议实行“丢卒保车”政策,即把技术套管下到主力油层的顶部,固井,用优质钻井液快速钻穿主力油层,然后下防砂筛管,费用不高,并且减轻了钻井、固井水泥、射孔对油层的伤害,最大限度地保持油气层的原始渗透率,产量可以大幅提高,上部油层可以射孔完井,下部油层待主力油层开采到一定程度后,打小井眼井开采。
五、中美合作赵东油田的启示
赵东区块位于黄骅市南排河东浅海水域,1998年中石油勘探开发公司(CNODC)与美国路易安娜斯公司签约,合作开发30年,其后美国路易安娜斯公司又将其股权转让。该区块2003年投产,平均每口井日产油300多吨,最高1000多吨,年产量130万吨,至今已产油近千万吨,多大的投资收益比!在反承包过程中我方也学到很多东西,特别是油气层的保护,主要有以下几个方面,
1、美国鬼子对油气层的描述非常精准,由于都是水平井,一钻就是几百米,为减少钻井液的浸泡时间,穿出油层马上停钻,不受设计的限制.
2、随钻测量系统使用的好,靶点精准,不像我们是“波浪”式发展.
3、钻井液对油层的浸泡时间短。下隔水导管、表套、技术套管,批量完成,二开将技术套管全部下到油气层窗口,三开换用优质钻井液(助剂全部从美国带来,是我们泥浆单位成本的8倍),快速穿透油层,马上下套管,钻井液的浸泡时间一般一天,最多2.5天.
4、将50钻机换70钻机,虽然增加了日费,但速度快,有利于保护油层,产量高则综合效益高。
    综上所述,使用具有优秀油层保护效果的无土钻井液,可以大幅提高单井产量,建设百万吨产能所需投资相比泥浆会大大降低,综合经济效益是非常明显的,因此具有显著推广应用价值。
 
 
 
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