1、長(zhǎng)慶特色的鉆井完井液技術(shù),長(zhǎng) 慶 特 色 的 鉆 井 完 井 液 技 術(shù),中國(guó) 西安,一、鉆井液完井液技術(shù)系列 二、聚合物鉆井液技術(shù) 三、天然氣井鉆井液技術(shù) 四、定向叢式井鉆井液技術(shù) 五、水平井鉆井液技術(shù) 六、油、氣層保護(hù)技術(shù) 七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù) 八、可循環(huán)泡沫鉆井完井液技術(shù),中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,為了適應(yīng)鉆遇地層特點(diǎn)、提高機(jī)械鉆速及安全鉆井的需要，經(jīng)過(guò)多年的攻關(guān)與實(shí)踐，長(zhǎng)慶鉆井液技術(shù)已形成了以無(wú)固相聚合物為主的多套鉆井液體系，以及相應(yīng)的鉆井液添加劑系列，并在生產(chǎn)和實(shí)踐中得到不斷完善和發(fā)展，技術(shù)已日趨成熟，形成了一整套具有長(zhǎng)慶特色的鉆井液技術(shù)，

2、滿足了快速鉆井、穩(wěn)定井壁及特殊鉆井的需要。相關(guān)技術(shù)成果曾獲國(guó)家科技成果三等獎(jiǎng)、總公司科技成果一、二、三等獎(jiǎng)。,中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,技術(shù)系列：,中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,技術(shù)系列：,中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,技術(shù)系列：,中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,產(chǎn)品系列：,中國(guó) 西安,一、鉆 井 液 完 井 液 技 術(shù) 系 列,產(chǎn)品系列：,中國(guó) 西安,地質(zhì)分層,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),聚合物鉆井液技術(shù)發(fā)展過(guò)程：,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),

3、聚合物鉆井液的幾種類(lèi)型：,1、全絮凝無(wú)固相聚合物鉆井液 配方組成：清水+0.10.2%PHP+0.1%KPAM 性能： 1.01.02g/cm3; FV 2835s; pH 79 處理維護(hù):補(bǔ)充聚合物膠液,加量在0.150.2%;利用大沉砂池,保持密度 1.02g/cm3;保證泵排量,強(qiáng)化工程措施。 應(yīng)用范圍：主要用于二開(kāi)上部造漿強(qiáng)性的白堊系、侏羅系地層，也可用于地層穩(wěn)定的三迭系地層。,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),2、低固相聚合物鉆井液 配方組成：般土漿(土4%）+0.1%PHP+0.1%PAC141+0.1%HPAN 性能: 1.31.06g/cm3; FV 3250s

4、; pH 89; FL 8ml; K 0.5mm; PV 515mPa.s;YP 38Pa 處理維護(hù)：及時(shí)補(bǔ)充聚合物膠液，保持良好的絮凝包被能力；控制好失水量，維持較低粘度，保持井壁穩(wěn)定；完鉆前加入般土，提高粘切，有利電測(cè)。 應(yīng)用范圍：主要用于三迭系以下井深及完鉆前的鉆井液處理。,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),3、鉀鹽聚合物鉆井液 配方組成：清水+0.1%KPAM+0.1%PAC141+0.1%CMC+3%Kl。 性能： 1.011.05g/cm3; FV 2835s; pH 79; FL 20ml; K 0.5mm; PV 38mPa.s;YP 15Pa 處理維護(hù)：進(jìn)入坍

5、塌層鉆進(jìn)，KCl含量達(dá)到3%；并適當(dāng)提粘降失水。 應(yīng)用范圍：主要用于易發(fā)生井塌區(qū)塊及層段。,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),以上幾種聚合物鉆井液（尤其是無(wú)固相體系）的應(yīng)用，極大的提高了鉆井速度。我們進(jìn)行了聚合物鉆井液的性能與鉆速的關(guān)系研究（同時(shí)分析了現(xiàn)場(chǎng)269口井的數(shù)據(jù)）。 1、鉆速與鉆井液密度的關(guān)系,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),2、鉆速與鉆井液失水量的關(guān)系 鉆井液濾失量大，可以起到軟化地層的作用，濾失量越大，泥餅滲透性就越強(qiáng)，就可以減輕壓持效應(yīng)，從而提高鉆速。,中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),3、鉆速與水眼粘度的關(guān)系 密度對(duì)鉆速的影響

6、最大，其次就是水眼粘度。而水眼粘度與密度、失水量、塑性粘度緊密相關(guān)。即密度越低、失水量越大、塑性粘度越低，水眼粘度越小。,中國(guó) 西安,4、鉆速與鉆井液分散性的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)表明，固相中1m的膠體顆粒對(duì)鉆速的影響比 1m的顆粒大12倍。分散性鉆井液中 1m的顆粒80%，而用聚合物處理后只有6%。也就是說(shuō)，同樣密度的鉆井液，不分散聚合物鉆井液的鉆速比細(xì)分散或粗分散（如鈣處理）鉆井液的高。（見(jiàn)圖）,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),中國(guó) 西安,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),為提高鉆速，對(duì)聚合物鉆井液的要求： 1、密度越低越好（清液聚合物鉆井液）； 2、粘度要低，尤其是水眼粘度； 3、在條件充

7、許的情況下，盡量放寬失水量的控制； 4、鉆井液抵制性要強(qiáng)，控制分散（尤其是低固相鉆井液）。 應(yīng)用效果：以以上分析為基礎(chǔ)，長(zhǎng)慶局多年來(lái)一直致力于推廣聚合物鉆井液，努力降低密度，擴(kuò)大無(wú)固相清液聚合物鉆井液使用地區(qū)，增加其使用深度，到90年代中期聚合物鉆井液使用面已達(dá)100%。鉆井液密度也不斷降低，有效地減少了復(fù)雜、事故率，提高了生產(chǎn)時(shí)效。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。,中國(guó) 西安,對(duì)2000年1月2001年11月共鉆井1839口，進(jìn)尺3311655米平均井深1800.5米，平均鉆速13.50米/時(shí)，平均建井周期18.33天。與1999年相比，在平均井深增加185.8米的情況下，鉆速提高了86.5%，建井周

8、期縮短5.4天。 由于鉆井速度的大幅度提高，有效地控制了鉆井費(fèi)用的上升。鉆井液費(fèi)用從1990年到2001年在處理劑價(jià)格上漲3080%的情況下，一直保持在32元/米左右的水平。若按最低漲價(jià)幅度40%計(jì)算，則每米實(shí)際費(fèi)用節(jié)約12.8元，兩年共鉆油井2753851米，節(jié)約費(fèi)用為3524.9萬(wàn)元。,二、 聚 合 物 鉆 井 液 技 術(shù),中國(guó) 西安,三、天然氣井鉆井液技術(shù),遇到的主要問(wèn)題： 延長(zhǎng)組的阻、卡； 劉家溝組的井漏； “雙石層”的井塌（石千峰組和石盒子組）。 以上問(wèn)題給鉆井帶來(lái)極大困難，幾乎口口井發(fā)生阻、卡，平均鉆井周期長(zhǎng)達(dá)150多天。為此，開(kāi)展了解決問(wèn)題，提高氣井鉆井速度的科研攻關(guān)。開(kāi)展了陰、

9、陽(yáng)及兩性離子聚合物鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，取得成功，遇阻、遇卡、井漏、井塌、電測(cè)不到底等復(fù)雜時(shí)效全面下降，鉆井速度得到大幅度提高。,中國(guó) 西安,三、天然氣井鉆井液技術(shù),1、兩性離子聚合物鉆井液 二開(kāi)延長(zhǎng)組底部 清水+0.1%FA-367+0.005%CaCl2。 紙坊組劉家溝組 加入XY-27及少量般土漿調(diào)節(jié)粘度。 石千峰組奧陶系頂部 保持FA-367含量，并加入JT-888和XY-27調(diào)節(jié)失水和粘度。 奧陶系 進(jìn)氣層按氣層保護(hù)要求進(jìn)行。 2、陽(yáng)離子聚合物鉆井液 二開(kāi)劉家溝組底部 清水+0.2%CPAM+0.2%TDC-15+0.05%CaCl2鉆進(jìn)。 石千峰組奧陶系頂部 加大CPAM的含量，TDC

10、-15增大至0.5%，適量加入CaCl2。 奧陶系 進(jìn)氣層加入TD-1和QS-2以達(dá)到保護(hù)氣層的目的。,中國(guó) 西安,三、天然氣井鉆井液技術(shù),3、陰離子聚合物鉆井液 二開(kāi)延長(zhǎng)組 清水+0.2%PHP+0.1%KPAM鉆進(jìn)。 紙坊組劉家溝組 加入PAC141提粘，且密度控制在1.05g/cm3左右。 石千峰組奧陶系頂部 轉(zhuǎn)化為聚磺鹽水鉆井液。,中國(guó) 西安,三、天然氣井鉆井液技術(shù),4、聚磺鉆井液 用于石千峰組以下地層，一般由陰離子聚合物鉆井液轉(zhuǎn)化而來(lái)，也可由陽(yáng)離子、兩性離子聚合物鉆井液轉(zhuǎn)化而來(lái)。 在聚合物鉆井液的基礎(chǔ)上，加入SMP 12%，SMC 12%，SAS 1%，HPAN 0.1%，含鹽35%

11、，般土含量維持在3040g/l。進(jìn)氣層前轉(zhuǎn)化為保護(hù)氣層的鉆井完井液。 應(yīng)用效果： 解決了該氣區(qū)的復(fù)雜問(wèn)題。延長(zhǎng)組遇阻、遇卡基本消除；“雙石層”的井塌得到控制，井塌劃眼時(shí)間由原來(lái)的75h/口井減少到基本為零，塌層井徑擴(kuò)大率由原來(lái)的40%下降到20%以?xún)?nèi)；劉家溝組井漏基本消除。,中國(guó) 西安,鉆井速度年年提高。1990年為2.82m/h，1991年為3.36m/h，1992年為4.36m/h，1993年為4.72m/h， 2001年達(dá)到6.12m/h。取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。 2000年2001年11月兩年共鉆天然氣井160口，進(jìn)尺為557804米，平均井深3486.3米，平均鉆速6.12m/h，平均建

12、井周期53.3天/口井，和1990年相比，在平均井深增加342.3米的情況下，機(jī)械鉆速提高了117.0%，建井周期縮短了100.7天。 鉆井液費(fèi)用由原來(lái)的98元/米下降到70元/米，每米節(jié)約28元，160口井節(jié)約成本為1561.8萬(wàn)元，考慮40%的漲價(jià)因素，節(jié)約費(fèi)用為3748.4萬(wàn)元。,三、天然氣井鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,四、定向叢式井鉆井液技術(shù),遇到的問(wèn)題： 1988年在安塞油田開(kāi)始試驗(yàn)定向叢式井鉆井，曾經(jīng)遇到過(guò)不少的問(wèn)題，該年共施工兩口井，第一口井（王18-9井）施工中阻、卡嚴(yán)重，電測(cè)半個(gè)月未能成功；第二口井（王19-91井）施工中也是阻、卡嚴(yán)重，打到井深1080米卡鉆，泡柴油三次才解卡，

13、損失9天時(shí)間，完井電測(cè)通井兩次測(cè)9條曲線，但測(cè)最后一條曲線儀器落井，處理后通井6次測(cè)完，共測(cè)18天。到1989年由于鉆井液技術(shù)的完善才較為順利，但速度慢，一口井需二十多天才能完成，成本也相對(duì)較高（鉆井液成本約在4050元/米）。針對(duì)直羅、富縣組的井壁坍塌、延安、延長(zhǎng)組的縮徑問(wèn)題，研究試驗(yàn)應(yīng)用了適應(yīng)于油田地層特性的無(wú)固相清液聚合物鉆井液體系。,中國(guó) 西安,四、定向叢式井鉆井液技術(shù),定向井鉆井液全井可分為四個(gè)階段： 1、聚合物膠液鉆進(jìn)階段 配方：清水+0.10.2%PHP+0.10.2% %KPAM 2、防塌鉆進(jìn)階段 進(jìn)塌層前加入12%KCl，至塌層KCl含量應(yīng)達(dá)到3%左右，并適量加入PAC141

14、和CMC等，適當(dāng)提粘降失水。 3、大斜度防卡潤(rùn)滑階段 斜井段鉆進(jìn)加入潤(rùn)滑劑0.5%左右，并加入PAC141、KPAN等提粘降失水劑。 4、完鉆電測(cè) 完鉆前加入預(yù)水化般土漿及潤(rùn)滑劑，并加入提粘、降失水劑將失水量控制在8ml以?xún)?nèi)，粘度大于40秒，充分循環(huán)洗井，保證電測(cè)順利。,中國(guó) 西安,四、定向叢式井鉆井液技術(shù),應(yīng)用效果： 叢式井（定向井）鉆井液技術(shù)1989年10月開(kāi)始在安塞油田投入試驗(yàn)。到2001年，共完成861個(gè)井組，井?dāng)?shù)達(dá)3264口。 、性能接近清水性質(zhì)，密度、粘度低，鉆井速度快。平均機(jī)械鉆速由初期的7m/h提高到15m/h以上；平均建井周期由初期的2530天提高到1015天。 、由于鉆井液

15、濾失及流變性能的優(yōu)化，再加上速度的大幅度提高，經(jīng)濟(jì)效益顯著。鉆井液成本由初期的4050元/米降低到2530元/米。 、有效地解決了井壁坍塌及井眼縮徑問(wèn)題。減少阻卡，井下安全，坍塌層平均井徑擴(kuò)大率控制在15%以?xún)?nèi)；電測(cè)一次成功率由初期的50%提高到7580%。,中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),1、油井水平井鉆井液技術(shù) 長(zhǎng)慶局于1992年開(kāi)始研究和試驗(yàn)水平井鉆井液技術(shù)，并于19932001年鉆成了塞平1、2、3、4、5、6井、嶺平1平、靖平1、2井9口油井水平井。 通過(guò)大量的室內(nèi)及現(xiàn)場(chǎng)研究試驗(yàn)，形成了具有長(zhǎng)慶特色的水平井鉆井液技術(shù)AML低固相水基鉆井液體系。其主要組成為高分子聚合物、正電膠、磺化

16、瀝青等。該鉆井液技術(shù)有效的解決了水平井施工過(guò)程中的井壁穩(wěn)定、摩阻控制、井眼凈化及產(chǎn)層保護(hù)等水平井鉆井液特殊難題，有力的配合了鉆井工程的正常施工和特殊作業(yè)，取得良好現(xiàn)場(chǎng)效果。,中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),防塌能力強(qiáng)，井壁穩(wěn)定，井眼規(guī)則 有效地抑制了坍塌層直羅組、富縣組的井壁坍塌及延長(zhǎng)組的井眼縮小，平均井徑擴(kuò)大率直羅10%、富縣組20%。 良好的潤(rùn)滑防卡性能，降低了摩阻和扭矩，保證了井下安全 幾口井無(wú)一次因鉆井液造成的卡鉆事故，大斜度及水平井井段泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)小于0.05，鉆井液潤(rùn)滑系數(shù)不超過(guò)0.07，正常鉆進(jìn)轉(zhuǎn)盤(pán)扭矩為1020KNm，起下鉆摩阻小于130KN，下套管摩阻小于100KN。 攜帶

17、能力強(qiáng)，洗井效果好 大斜度及水平井段（平均返速0.60.7m/s）砂樣真實(shí)，不混雜，上返及時(shí)，起下鉆井眼暢通，克服了巖屑床形成，施工順利。,中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),有利于保護(hù)產(chǎn)層 進(jìn)產(chǎn)層性能實(shí)現(xiàn)“三低”（密度不超過(guò)1.08g/3、固相含量小于8%、濾失量42ml）及形成油溶性暫堵。室內(nèi)評(píng)價(jià)巖芯恢復(fù)值大于80%，現(xiàn)場(chǎng)單井產(chǎn)量為一般井的45倍。 探索出以鉆井液“復(fù)合處理技術(shù)”為中心內(nèi)容的水平井鉆井液處理工藝技術(shù)。 多年來(lái)不斷優(yōu)化技術(shù)，使鉆井液成本大幅度降低，由試驗(yàn)初期的500元/米降低為180元/米。同時(shí)配合工程鉆井速度也大幅度的提高，單井平均機(jī)械鉆速由初期的4.13m/h提高到10.9

18、9m/h，建井周期由最初的102天縮短到22天。,中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),2、天然氣水平井鉆井液技術(shù) 20012002年在蘇里格氣田完成兩口水平井蘇平1、2井。,蘇平1、2井基本數(shù)據(jù),中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),蘇平1、2井鉆井完井液使用情況簡(jiǎn)介,中國(guó) 西安,主要技術(shù)難題和解決措施：,五、水平井鉆井液技術(shù),1、處于易塌層的大斜度井段的井壁穩(wěn)定問(wèn)題：目的層為上古石盒子組盒8地層，其上部為“雙石層”的大段泥巖，微裂縫發(fā)育，伊蒙混晶層含量高，吸水易坍塌或剝落。因此，有效防塌是該井鉆井液技術(shù)主要難題之一，也是全井首先要攻下的技術(shù)難關(guān)。 采用抑制水化、封堵微裂縫和平衡地層應(yīng)力（調(diào)節(jié)密度）

19、等綜合措施來(lái)解決這一技術(shù)難題，研制成功并應(yīng)用了強(qiáng)抑制次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物加重鉆井液體系，同時(shí)重視解決加重鉆井液的潤(rùn)滑性問(wèn)題及預(yù)防壓差卡鉆。,中國(guó) 西安,鉆井液性能達(dá)到： 密度1.121.18g/cm3, FV55115s,APIFL4.53.0ml, 泥餅0.51mm, 切力13/211Pa, pH1011, PV2644mP.s,YP820Pa,YP/PV0.250.4, Kf0.02630.0439, MBT 4555g/L, 陽(yáng)離子定性試驗(yàn)：“”“”。 有效地防止了井塌，不僅保證了這兩口井的斜井段的順利鉆進(jìn)、電測(cè)和下技術(shù)套管，而且還保證了三次斷鉆具及一次掉牙輪事故的順利處理。,五、水平井

20、鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,2、水平井段的氣層保護(hù)和安全鉆井問(wèn)題：從井下安全角度講，井壁穩(wěn)定仍然是潛在的復(fù)雜問(wèn)題（因水平段很可能鉆遇頁(yè)巖夾層）；以及潤(rùn)滑防卡、帶砂等技術(shù)難題外，又增加了保護(hù)氣層的難題，鉆井液就是完井液。 由于采用篩管完井、酸洗投產(chǎn)，因此,采用的完井液必須是“易堵易解”低失水低傷害的完井液。研制應(yīng)用了強(qiáng)抑制全酸溶暫堵完井液ASS-1體系。 性能達(dá)到：密度1.031.05g/cm3,FV 3950s, APIFL 4.05.0ml, 泥餅 0.1mm痕跡， pH 910, AV 2831mP.s, PV 1821mP.s, YP 710 Pa, YP/PV 0.40.6, 陽(yáng)含 “”“

21、”，Kf 0.04370.06。,五、水平井鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,五、水平井鉆井液技術(shù),效果：兩口井的水平段鉆進(jìn)均未因鉆井液性能而引起復(fù)雜，相反，鉆井液的優(yōu)良性能而使磨牙輪等事故處理化險(xiǎn)為夷。尤其在蘇平1井，為適合地質(zhì)尋找好層位的要求，幾改軌跡設(shè)計(jì)，出現(xiàn)幾次升降，軌跡成波浪型，鉆具在鉆進(jìn)時(shí)阻力大，卡鉆機(jī)率高，但鉆井液的良好潤(rùn)滑性，使其安全無(wú)恙；鉆井液極強(qiáng)的抑制性，又保證了穿泥巖夾層中的水平井眼的井壁穩(wěn)定，使該井段安全順利鉆至井深4289m,水平段長(zhǎng)達(dá)869.5m，并安全順利完成了所有完井作業(yè)。現(xiàn)場(chǎng)取回的完井液樣品經(jīng)室內(nèi)評(píng)價(jià)，濾餅酸溶率達(dá)80%以上，巖芯受其傷害并酸洗后，滲透率恢復(fù)率達(dá)80%以

22、上。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,近年來(lái)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到保護(hù)油氣儲(chǔ)集層技術(shù)是一項(xiàng)極為重要的技術(shù)，是保護(hù)油氣資源和“少投入，多產(chǎn)出”的重要技術(shù)，是一項(xiàng)涉及多學(xué)科，多部門(mén)，多專(zhuān)業(yè)的系統(tǒng)工程。在鉆井、采油、增產(chǎn)、修井等作業(yè)中都可能造成地層損害，而鉆井液是首先接觸儲(chǔ)集層的工作液，造成損害的可能性最大，因此，保護(hù)儲(chǔ)集層的鉆井(完井)液技術(shù)的重要性無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)也不會(huì)過(guò)分。 長(zhǎng)慶從70年代初就開(kāi)始著手油氣層保護(hù)工作，但真正提到議事日程還是從“七五”期間承擔(dān)國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目“安塞地區(qū)低壓低滲油藏保護(hù)油層、防止污染的鉆井完井技術(shù)”開(kāi)始的。自那時(shí)以來(lái)，長(zhǎng)慶在油氣藏?fù)p害機(jī)理研究及保護(hù)技術(shù)研究和應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)

23、足的進(jìn)步，并取得了明顯的效果。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),多年來(lái)主要對(duì)安塞油田長(zhǎng)6油層、侏羅系延安組油層、靖東油田長(zhǎng)2油層進(jìn)行了潛在的地質(zhì)傷害因素分析、傷害機(jī)理研究及保護(hù)油層的鉆井完井液技術(shù)研究。形成了適應(yīng)于不同地層條件下的低傷害的鉆井完井液技術(shù)系列。,、油層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),1、安塞油田低壓低滲透長(zhǎng)6油藏保護(hù)油層鉆井(完井)液技術(shù) 潛在地質(zhì)損害因素分析、損害機(jī)理及克服方法研究 固相對(duì)長(zhǎng)6油層損害： 細(xì)分散般土漿對(duì)長(zhǎng)6巖芯有一定的損害, 最大損害率為4547%； 粗分散般土漿損害率小于30%； 在巖芯損害端1cm以?xún)?nèi)可以找到般土微粒堵塞孔道現(xiàn)象, 但很少且并不

24、嚴(yán)重, 約堵住孔道截面的1/3; 控制固相粒徑在1m以上并相對(duì)含量在98%以上, 就可控制固相損害在很低的程度。,中國(guó) 西安,處理劑對(duì)長(zhǎng)6巖芯損害： 堿類(lèi)Na2CO3、NaOH對(duì)長(zhǎng)6巖芯有損害作用, 最大損害率可達(dá)50%。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果及理論分析,只要控制鉆井(完井)液pH8.3， 即可消除這種損害。 PHP長(zhǎng)鏈高分子聚合物損害最大,可使?jié)B透率下降60%以上, CMC, CMS-1損害率中等, 為2045%, HPS, KPAN損害小, 其損害率30%, 這些處理劑對(duì)巖芯損害主要是吸附滯留作用及與地層水生成沉淀共同作用所致。因此,選擇吸附性弱的, 分子鏈短且與地層水相容的處理劑是減少損害的主要手段

25、。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),鉆井(完井)液中應(yīng)加入無(wú)機(jī)鹽, 如 KCl, NaCl, 至少含1%, 用CaCl2 時(shí),達(dá)到0.05%以上即可基本保持滲透率不變。 水鎖效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)6油層的損害： 各種外界水進(jìn)入油層均可引起水鎖損害, 損害率范圍為1252%, 平均損害率為25.2%, 屬輕度水鎖損害。 加各種不同類(lèi)型的表面活性劑和表面活性物質(zhì)在一定程度上克服了水鎖損害, 但又產(chǎn)生了新的更大損害, 而且不易克服, 因而在完井液中不宜采用表面活性劑。 提高反排壓差可一定程度上克服水鎖損害。同時(shí),根據(jù)試驗(yàn)時(shí)收集的濾液量進(jìn)行計(jì)算，其侵入深度在30cm內(nèi)；大直徑取芯用示蹤劑測(cè)定

26、侵入深度在3cm以?xún)?nèi), 表明現(xiàn)場(chǎng)濾液侵入深度是不深的, 壓裂完全可以克服濾液侵入帶。,中國(guó) 西安,根據(jù)室內(nèi)研究結(jié)果, 對(duì)長(zhǎng)6油層鉆井(完井)液配方的各組份要求為: 固相:粒徑控制在1m以上, 其相對(duì)比例達(dá)98%以上; 有機(jī)處理劑應(yīng)選損害小的如HPS, KPAN等; pH值控制在7.58之間; 加至少1%KCl或NaCl,或0.05%CaCl2 可達(dá)到滲透率基本不降； 不含表面活性劑或表面活性物質(zhì)。 應(yīng)用效果 據(jù)油層損害機(jī)理及試驗(yàn)結(jié)果,研究組配了泡沫、油基泥漿、清潔鹽水、高效絮凝聚合物鉆井液、低分子聚合物鉆井液、HPS-QS-2 暫堵完井液等完井液配方，并進(jìn)行了10口井的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)分析對(duì)比，取

27、得了明顯效果：,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,試驗(yàn)井求初產(chǎn)情況：多數(shù)裸眼井的試驗(yàn)井都進(jìn)行中途測(cè)試。用油基鉆井(完井)液, 清潔鹽水以及包括泡沫在內(nèi)的鉆井(完井) 液鉆開(kāi)油層的井都獲得了0.210.78t/d的初產(chǎn), 而用普通聚合物鉆井液鉆開(kāi)油層則無(wú)初產(chǎn), 這表明保護(hù)油層試驗(yàn)是有效果的。但所獲初產(chǎn)未形式工業(yè)油流,仍需壓裂投產(chǎn)。 選鄰近的壓裂規(guī)模相同或相近的9組試驗(yàn)井和非試驗(yàn)井的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)對(duì)比表明, 試驗(yàn)井投產(chǎn)后頭一年的平均日產(chǎn)量比鄰近井提高22.6%，年平均單井產(chǎn)量提高36%。表明用損害小的鉆井(完井) 液鉆開(kāi)油層對(duì)壓裂后產(chǎn)量有提高的趨勢(shì)是可以肯定的。 在85期間共推廣應(yīng)用了500多口井，取得

28、了良好的效果。由于速度提高、電測(cè)成功率提高，完井時(shí)間縮短，對(duì)油層浸泡時(shí)間大大縮短，由推廣前的平均每井88.33小時(shí)下降到平均55小時(shí)以下。經(jīng)坪橋、候、杏三地區(qū)400余口井產(chǎn)量的仔細(xì)統(tǒng)計(jì)對(duì)比，平均單井產(chǎn)量提高7.02-16.33%。該項(xiàng)技術(shù)也成為該區(qū)低壓低滲油層開(kāi)發(fā)的八大配套新技術(shù)之一。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),2、侏羅紀(jì)延安組保護(hù)油層技術(shù) 侏羅紀(jì)延安油層是長(zhǎng)慶產(chǎn)量較高的主力油層之一。為更有效地保護(hù)該儲(chǔ)層，從96年開(kāi)始，我們以靖安地區(qū)侏羅紀(jì)延安組油層為研究對(duì)象。對(duì)其傷害機(jī)理及保護(hù)技術(shù)做了較深入的研究。 調(diào)查了靖安油田地質(zhì)概況，分析了潛在損害因素并進(jìn)行了傷害機(jī)理試驗(yàn)

29、，得出如下認(rèn)識(shí)： A.敏感性試驗(yàn)：侏羅系延安組油層屬中等偏強(qiáng)速敏、中偏弱水敏性油層。共做巖芯26塊，壓力范圍0.55.0MPa, 相對(duì)總速敏損害范圍 40.3282.64，平均65，水敏損害1.6845.45，平均18.37。 B.固相損害試驗(yàn)：以細(xì)分散體系為傷害介質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)。其結(jié)果是固相損害范圍 20.4541.46，平均33.33。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),C.克服敏感性損害的試驗(yàn)表明：粘土穩(wěn)定劑抑制敏感性效果明顯，速敏損害率由原來(lái)60左右降為18.5336.85，水敏降為014.06； 自制速敏抑制劑可將速敏損害降至20%左右，水敏損害降至12%左右， 取得了明顯的效果。 完井

30、液體系評(píng)價(jià)： 根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果，組配了低固相低失水聚合物正電膠完井液配方，并進(jìn)行了損害評(píng)價(jià)。為便于對(duì)比,也取了現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)油層泥漿樣品進(jìn)行評(píng)價(jià): 分散型低固相完井液(共做巖心6塊)，平均損害率52.3。 低固相低分子聚合物正電膠完井液(共做巖心13塊)，損害范圍5.2934.38，平均18.24。現(xiàn)場(chǎng)取樣(作巖心10塊)，平均損害率47.96。柳107井取樣轉(zhuǎn)化成正電膠體系(試驗(yàn)2塊), 損害率為13.63 22.22,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 根據(jù)研究得出的初步結(jié)論和靖安油田鉆井液使用情況，96 年在靖安油田柳108井、柳112井等十余口井進(jìn)行了保護(hù)油層鉆井完井液試驗(yàn)。壓后產(chǎn)

31、量與鄰近井產(chǎn)量相比偏高,這表明該項(xiàng)技術(shù)對(duì)保護(hù)油層有明顯的效果。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),3、靖東油田長(zhǎng)2油層保護(hù)技術(shù) 靖東油田儲(chǔ)層物性較好，平均孔隙度達(dá)16.5%，滲透率25.8110-3um2。多數(shù)井產(chǎn)量較好，但也有少數(shù)井產(chǎn)油達(dá)不到預(yù)計(jì)的要求。壓裂后排液量大于壓入量，還有少數(shù)井出黑水。因而懷疑是油層受污染所致。對(duì)此進(jìn)行了調(diào)研和室內(nèi)研究試驗(yàn)： 調(diào)研分析了現(xiàn)場(chǎng)鉆井液密度、失水、電測(cè)滲透率大小對(duì)試油產(chǎn)量的影響，沒(méi)有找出明顯的原因，因而必需從室內(nèi)研究試驗(yàn)入手找出傷害原因。為此， 進(jìn)行大量試驗(yàn)得到如下結(jié)果： A.現(xiàn)場(chǎng)取鉆井液對(duì)長(zhǎng)2巖心有較大損害，達(dá)5059.99%， B.將現(xiàn)場(chǎng)鉆井液失水由1

32、5.0ml降至6.2ml,損害降至4347%， 平均 45.2%，但降低幅度不大，與現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致，即降低失水對(duì)保護(hù)長(zhǎng)2油層有好處，但沒(méi)有決定性作用。,中國(guó) 西安,C. 現(xiàn)場(chǎng)鉆井液濾液（主要含高分子聚合物）對(duì)長(zhǎng)2 巖心有較嚴(yán)重的損害，損害率最高達(dá)79.9%，平均62.87%，屬?lài)?yán)重?fù)p害范圍； D.低分子聚合物溶液對(duì)長(zhǎng)2巖心的損害明顯下降，平均為37.62%，屬中偏小損害范圍。 E.按分析結(jié)果而配制的低失水低分子聚合物正電膠完井液對(duì)長(zhǎng)2 巖心的損害最小，為18.7524.99%，平均21.87%，屬輕微損害范圍。 按照上面思路，用正電膠體系試驗(yàn)了10口井，用低分子體系試驗(yàn)了20口井?，F(xiàn)場(chǎng)施

33、工表明：兩種體系均能滿足鉆井工藝的要求，鉆井中井下安全、完井順利，縮短了油層浸泡時(shí)間，有利于安全快速鉆井和保護(hù)油氣層。采用強(qiáng)抑制正電膠體系完井液后，產(chǎn)量比鄰近井產(chǎn)量相比偏高，10口試驗(yàn)井投產(chǎn)3個(gè)月平均日產(chǎn)為5.77t/d，14口鄰井平均日產(chǎn)為4.98t/d，試驗(yàn)井產(chǎn)量比鄰井增加15.86%。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),、氣層保護(hù)技術(shù),長(zhǎng)慶氣田是一個(gè)低壓低滲儲(chǔ)層。多年來(lái)圍繞如何提高氣井產(chǎn)量這個(gè)難題從開(kāi)發(fā)方案、鉆井工藝、增產(chǎn)措施、產(chǎn)層保護(hù)、采氣工藝等方面進(jìn)行了大量的研究和探索。如欠平衡鉆井、水平井鉆井就是這種研究和探索的具體表現(xiàn)。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),水

34、鎖效應(yīng)：是低滲砂巖氣層傷害的重要特征之一。巖芯端面不管接觸的標(biāo)準(zhǔn)鹽水還是自來(lái)水，自吸后含水飽和度達(dá)到91-100%，表明該氣層有很強(qiáng)的親水性和毛管力，同時(shí)吸水后經(jīng)驅(qū)排，驅(qū)動(dòng)壓力為16.5Mpa/m49.5Mpa/m, 排1小時(shí)后的含水飽和度多數(shù)在60%以上，與干巖芯比，其損害率達(dá)55-87%?？梢?jiàn)外界水（無(wú)論是鹽水或淡水）的進(jìn)入造成了水鎖損害。試驗(yàn)表明，隨飽和度Sw下降，氣體滲透率Kg值上升，到Sw為0時(shí)，Kg值達(dá)到最大。因此，欲提高Kg必須降低氣層的水飽和度。 壓力敏感效應(yīng)：低滲砂巖氣層另一重要特征就是壓力敏感效應(yīng)，即隨上覆壓力（圍壓）增大，孔滲下降。試驗(yàn)結(jié)果為隨圍增大10倍，滲透率逐下降了

35、90%左右，可見(jiàn)該儲(chǔ)層的壓力敏感性十分嚴(yán)重，是加劇損害的主要原因之一。這也是低滲砂巖氣層的突出特點(diǎn)之一，保護(hù)氣層及投產(chǎn)措施的制定必需考慮這一特點(diǎn)。 固相及處理劑損害：證明高聚物吸附滯留所引起的損害是存在的，同時(shí)固相顆粒侵入部分大孔道也是存在的，但不是主要的傷害原因。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),綜合上述：對(duì)于上古低滲透砂巖氣層特點(diǎn)是：粘土含量高，水敏速敏性強(qiáng)，孔喉細(xì)微，毛管壓力高，水鎖嚴(yán)重，壓力敏感效應(yīng)明顯。鉆井（完井）液濾液的侵入是引起該氣層（尤其是下石盒子組）嚴(yán)重傷害的主要誘因，也就是說(shuō)，水對(duì)氣層可引起不易克服的嚴(yán)重傷害。因此做到無(wú)濾液進(jìn)入或盡力減少濾液侵入并改變?yōu)V液性質(zhì)（增強(qiáng)抑制性

36、，潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)性等）是保護(hù)該氣層的主要途徑之一。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),下古生界碳酸鹽巖氣藏 A.固相損害: 粘土固相損害率為5080%。當(dāng)損害壓差為3.5MPa時(shí), 一般均能酸化解堵,滲透率恢復(fù)率為9095%, 最大達(dá)245%；當(dāng)損害壓差增至6.0MPa時(shí), 不易酸化解堵，滲透率恢復(fù)率只有11.648.2%。 酸溶性固相(包括攜帶液處理劑為酸溶)損害,損害率15.389.3%,均能酸化解堵，滲透率恢復(fù)率為102.6656.2%, 且與損害壓差大小無(wú)關(guān)。 從試驗(yàn)結(jié)果初步可以認(rèn)為: 固相損害是嚴(yán)重的, 但采用酸溶固相和酸溶處理劑組成鉆井（完井）液可獲得最好酸化解堵效果。,中國(guó) 西安,六、

37、油、氣層保護(hù)技術(shù),B.速敏、水敏損害和控制試驗(yàn) 下古碳酸鹽巖氣藏存在速敏(微粒遷移)損害,達(dá)27.871.9%，而水敏性隨層段不同,由弱水敏至強(qiáng)水敏。 為了克服速敏損害及水敏損害, 進(jìn)行了抑制速敏的試驗(yàn),采用有機(jī)粘土穩(wěn)定劑鉆井液可將速敏損害降至6.711.0%,而水敏損害降到023.1%,總傷害率由5080%降到2.932.0%,效果顯著。 C.水鎖損害及克服試驗(yàn) 水對(duì)氣層的損害是災(zāi)難性的,原因是水鎖效應(yīng),尤其對(duì)低滲透的儲(chǔ)層更是如此。試驗(yàn)結(jié)果為巖芯自吸作用水鎖損害率為71.2173.2%,抽空飽和后的水鎖損害為66.071.2%，可見(jiàn)水鎖損害是相當(dāng)嚴(yán)重的,注入表面活性物質(zhì)EA或MA后,損害率下

38、降713%,含水飽和度降低24.2%。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),D.壓力敏感性和損害關(guān)系的探索 為搞清馬家溝灰?guī)r氣藏的壓力敏感效應(yīng),做了兩口井5塊巖芯試驗(yàn), 圍壓差由2.0MPa升到20.0MPa, 氣體滲透率下降1.727.6倍, 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)下降最嚴(yán)重的是裂縫性巖芯。因此, 在打開(kāi)氣層時(shí)應(yīng)采用一定的正壓差鉆進(jìn)。根據(jù)室內(nèi)速敏試驗(yàn), 保持2.0MPa左右壓差比較合理, 最大不超過(guò)3.5MPa, 使鉆開(kāi)氣層的壓差在合理的范圍內(nèi),以克服壓力敏感性造成的氣層損害。 根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)論, 提出了保護(hù)下古碳酸巖氣層鉆井(完井)液組成,性能控制及施工原則:以屏蔽暫堵技術(shù)為手段, 重點(diǎn)控制濾失量,并加表

39、面活性物質(zhì)以降低水鎖損害, 同時(shí)兼顧濾液的抑制性及處理劑與地層水、酸液的配伍性, 以降低水敏, 速敏及沉淀微粒的損害。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),2、油溶屏蔽暫堵完井液,工作原理：主要的工作原理是利用低滲砂巖孔隙同時(shí)存在三相流體產(chǎn)生的物理化學(xué)現(xiàn)象所引起的“堵塞”，使其對(duì)每一相的滲透率下降至接近為0, 阻止濾液的進(jìn)一步侵入地層。具體可簡(jiǎn)述為： a油溶液態(tài)暫堵劑形成0.01-1m的液珠或直接進(jìn)入地層孔隙,在孔隙中形成氣、水、暫堵劑（液態(tài)親油物）三相同時(shí)存在的復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)，使之對(duì)每一相的滲透率急劇下降，形成“堵塞層”。試驗(yàn)表明，對(duì)水相的滲透率下降80-95%，切去傷害端0.51cm,其滲透

40、率可恢復(fù)至原滲透率的90%以上。 b利用其專(zhuān)用的表面活性劑可降低濾液的表面張力，降低毛管壓力，即降低濾液自動(dòng)進(jìn)入地層的動(dòng)力。 c.利用所含的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，使砂巖孔隙表面由強(qiáng)親水變成憎水化，降低水化，有利于氣對(duì)水的反排。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),完井液基本配方： 進(jìn)氣層前處理成符合設(shè)計(jì)的井漿中加： 油溶屏蔽堵塞劑（液態(tài)）OSS-1 25% 專(zhuān)用表面活性劑 RJ-1 0.51% 抑制劑 CSJ-1 0.30.5% 降濾失劑 FL-1 0.51.0% 性能控制以現(xiàn)場(chǎng)施工安全為基礎(chǔ)，但必須嚴(yán)格控制: 濾失量 6ml 密度 1.06g/cm3,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),完井液動(dòng)態(tài)傷害評(píng)價(jià)

41、結(jié)果,傷害試驗(yàn)條件:P=3.5MPa T=室溫,巖芯:石盒子組巖芯,剪切速率:400s-1,動(dòng)態(tài)傷害時(shí)間:145分. 靜態(tài)傷害時(shí)間:85分,Kw3為巖芯傷害端截取1cm后SB鹽水測(cè)滲透率.,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),應(yīng)用及效果： 該鉆井完井液技術(shù)2000年在蘇6井、陜241井等5口井中試驗(yàn)成功，2002年在蘇里格氣田推廣應(yīng)用18口井，收到良好應(yīng)用效果。 完井液組成及性能達(dá)到保護(hù)氣層設(shè)計(jì)要求 氣層井段鉆進(jìn)時(shí)，完井液暫堵劑OSS-1含量達(dá)到2%以上，并實(shí)現(xiàn)了低密度、低失水、濾液陽(yáng)離子含量高等應(yīng)用效果。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),對(duì)氣層巖芯的暫堵效果好，巖芯滲透率恢復(fù)率高 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用完

42、井液對(duì)氣層巖芯的暫堵率和巖芯滲透率恢復(fù)率均在80%以上。（蘇平1井、蘇平2井領(lǐng)眼氣層巖芯，層位：石盒子）,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),提高了井徑質(zhì)量，測(cè)井曲線明顯改善 未使用暫堵劑的井由于井徑不規(guī)則程度較高，測(cè)井儀器不能緊貼井壁，造成密度、補(bǔ)償中子曲線嚴(yán)重失真，深淺側(cè)向電阻率、聲波曲線測(cè)量值亦偏離實(shí)際值；而使用暫堵劑的井目的層段井徑規(guī)則，曲線真實(shí)。 從整個(gè)目的層段來(lái)看，油溶暫堵劑更能充分地發(fā)揮作用，井徑質(zhì)量呈明顯變好趨勢(shì)，即使在通常井徑必然塌跨的煤層段，井徑規(guī)則正常，保證了測(cè)井曲線真實(shí)性，對(duì)研究煤層特征具有重要的意義，此外，通過(guò)未使用油溶暫堵劑的上部地層井徑對(duì)比表明，使用油溶暫堵劑的井其

43、井徑狀況也取得了明顯的改善。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),有效地抑制了泥漿濾液侵入地層，電測(cè)曲線可更好反映儲(chǔ)集層流體(氣、水)性質(zhì)（實(shí)驗(yàn)井為蘇6井，對(duì)比井為桃5井）,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),基質(zhì)滲透率與試氣產(chǎn)量的關(guān)系,試氣產(chǎn)量隨基質(zhì)滲透率的降低而升高，說(shuō)明油溶屏蔽暫堵完井液的使用較好的堵塞了氣層（在近井帶形成致密的封堵層），使氣層得到保護(hù)，后在壓裂過(guò)程中得到有效解堵，而使產(chǎn)量升高。這也與室內(nèi)評(píng)價(jià)結(jié)果（巖芯封堵率高、滲透率恢復(fù)率高）相符合。,試氣產(chǎn)量統(tǒng)計(jì),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),未實(shí)施屏蔽暫堵井滲透率與氣產(chǎn)量：,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層

44、保護(hù)技術(shù),3、強(qiáng)抑制全酸溶暫堵完井液ASS-1體系,ASS-1體系特點(diǎn)： a.全酸溶性 體系本身固相的酸可溶性大于95%以上；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中所作失水的濾餅酸溶率達(dá)80%以上； b.強(qiáng)抑制性 能很好地抑制儲(chǔ)層的水敏膨脹或分散； c.低失水性 要求API失水低于8.0ml。,中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),ASS-1體系的應(yīng)用性能,能夠滿足抗溫、性能可調(diào)的施工要求。8316hr后失水10ml,PV20mPa.s,YP6Pa。 體系可以保證在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)性能較穩(wěn)定。（CSJ-1及Mg（OH）2存在）。 該體系可以加重，具有一定

45、的沉降穩(wěn)定性。 潤(rùn)滑性良好。Kf0.03。 具有很強(qiáng)的抑制防塌能力。R40 95%,R4090%。,中國(guó) 西安,ASS-1體系現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果,在天然氣水平井蘇平1井、蘇平2井中的應(yīng)用 該鉆井（完井）液在這兩口水平井中分別鉆水平井井段869.5m和803.38m, 歷時(shí)40多天。 性能穩(wěn)定: 密度1.031.04g/cm3, FV4149s, FL45ml, 泥餅, 痕跡, pH 9-10, AV 2831mPa.s, PV1721mPa.s, YP610Pa, YP/PV 0.30.6. 濾液陽(yáng)離子含量定性試驗(yàn),”+”“+”。 潤(rùn)滑性、洗井性能及抑制性?xún)?yōu)良，施工中摩阻（只有120KN）、扭矩小，

46、保證了小井眼多臺(tái)階波浪形水平井段鉆進(jìn)及穿泥巖層的施工安全。 濾餅酸溶率80% ,巖芯滲透率恢復(fù)率75 %。 完井后用濃度為20%的普通酸酸洗時(shí)，返出液體中沒(méi)有完井液中的固相成份，濾餅全部溶解。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,在天然氣探井鄂9井中的應(yīng)用,目的層：下古奧陶系白云巖儲(chǔ)層。 應(yīng)用目的：防止或減輕井漏，保證工程順利施工和有效保護(hù)及 評(píng)價(jià)儲(chǔ)層。 應(yīng)用效果： 井段：38454010m(地層：桌子山),取芯進(jìn)尺：46.28m 性能穩(wěn)定: 1.01g/cm3,FV4055s,FL4.56.5ml,H 9 10,濾液陽(yáng)離子性+,PV1120mPa.s, YP4.511Pa。 濾餅酸溶率：93.

47、795.3%（現(xiàn)場(chǎng)樣） 漏失情況：共漏失324m3,比鄂8井,減少漏失量1370 多m3。 工程施工及地質(zhì)錄井電測(cè)等作業(yè)順利，保證了該探井取得所要求的資料，使儲(chǔ)層得到準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。,六、油、氣層保護(hù)技術(shù),中國(guó) 西安,1.在國(guó)內(nèi)、外無(wú)這一方面的報(bào)到； 2.在長(zhǎng)慶應(yīng)用井?dāng)?shù)較多，范圍較廣，效果明顯； 3.在聚合物鉆井液技術(shù)的發(fā)展方面，可能是一個(gè)方向； 4.有必要再進(jìn)行這一方面的研究工作，研究更多的此類(lèi)處理劑，完善體系。 因此，是一項(xiàng)新技術(shù)，有發(fā)展前景。,為什么要介紹該鉆井液技術(shù)？,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,陰、陽(yáng)離子聚合物鉆井液的優(yōu)缺點(diǎn) 陽(yáng)離子體系: 優(yōu)點(diǎn)：極強(qiáng)的抑制、防塌能力。

48、 缺點(diǎn)：處理劑不配套，性能調(diào)控難，推廣難。 陰離子體系: 優(yōu)點(diǎn)：處理劑配套,性能易調(diào)控,工藝簡(jiǎn)單,易于推廣。 缺點(diǎn)：抑制、防塌能力較差。 從技術(shù)發(fā)展出發(fā)，研究將陰離子與陽(yáng)離子聚合物鉆井液體系的優(yōu)點(diǎn)集合于一體，形成一種新的聚合物鉆井液體系。,研究背景,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,長(zhǎng)慶無(wú)固相聚合物鉆井液體系應(yīng)用及特點(diǎn) 應(yīng)用面廣 直井叢式井天然氣井水平井；安塞各個(gè)區(qū)塊。 效果 鉆速，建井周期，成本，效益。 特點(diǎn) 性能相當(dāng)于清水性質(zhì),成本低,適合于快速鉆井。 缺點(diǎn) 雖經(jīng)現(xiàn)有多種防塌劑的強(qiáng)化，仍然沒(méi)有從根本上解決本盆地直羅、富縣層的井塌及電測(cè)遇阻問(wèn)題；其次是性能調(diào)控困難，施工的安全程

49、度差。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題： 失水量大，無(wú)造壁護(hù)壁作用，不利于井壁穩(wěn)定，施工中由于井眼擴(kuò)大引起阻、卡及電測(cè)困難； 性能調(diào)控困難。一是不利于不同地層的有關(guān)施工，如防漏、堵漏；二是進(jìn)入目地層鉆進(jìn)時(shí)，轉(zhuǎn)化困難，也不利于保護(hù)產(chǎn)層；三是如果在上部井段需要控制性能，而這些處理劑均屬于分散性的，勢(shì)必影響鉆井液的絮凝效果，不利于控制地層造漿，不利于快速鉆進(jìn) 低粘度、高濾失限制了它的使用范圍。如在坍塌層的使用、在天然氣井深部使用、在大斜度井中使用等。 從現(xiàn)場(chǎng)需求出發(fā)，研究這種新型鉆井液體系。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,為研究成功該鉆井液體系，首先研制了

50、次生有機(jī)陽(yáng)離子形成劑CSJ-1及無(wú)固相聚合物鉆井液濾失性能控制劑FL-1，作為這種新型鉆井液的主要組成成份。 CSJ-1性能分析 紅外分析： 綜合紅外分析：其官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)與其它幾種粘土穩(wěn)定劑有相似之處。（見(jiàn)圖2、3）,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,CSJ-1,圖2 CSJ-1紅外分析圖,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),圖3 幾種粘土穩(wěn)定劑紅外分析圖,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,CSJ-1對(duì)泥巖電位的影響： 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明CSJ-1本身或溶于水后具有正電性，能中和地層粘土礦物中的負(fù)電荷（加量增大可轉(zhuǎn)變?yōu)檎姡?，減少地層粘土的電量，抑制地層粘土礦物水化膨脹分

51、散。（見(jiàn)圖4、5）,電勢(shì)反映膠體顆粒表面帶電量多少和膠體顆粒分散能力的大小，反映膠體的穩(wěn)定性。對(duì)于粘土顆粒，實(shí)際上反映的是粘土顆粒水化分散能力的強(qiáng)弱。電勢(shì)越大，越容易水化分散。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,圖4 直羅組泥巖電位隨CSJ-1濃度變化,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,圖5 富縣組泥巖電位隨CSJ-1濃度變化,如果電勢(shì)太高，正電性太強(qiáng)，則有可能造成粘土重新分散，導(dǎo)致不穩(wěn)定。所以，在pH值8時(shí)，CSJ-1的加量不要太大，以0.5%為宜。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,體系基本組成,無(wú)固相體系是將這些處理劑溶解在水中，低固相體系是將這些處理劑添加到一定濃度的預(yù)水化般土漿中而形成體系。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,無(wú)固相體系：清水+0.20.3%KPAM或PHP+0.3%CSJ-1+0.30.5%FL-1。提粘采用PAC141、FA-367、HV-CMC均可。 低固相體系：24%土漿+0.3%FL-1+0.10.3%KPAM+0.30.5%CSJ-1。采用PAC141、HV-CMC、FA-367及增加般土含量均能達(dá)到提高粘度的效果。,七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,抑制防塌能力強(qiáng)(見(jiàn)表2、圖1),體系主要特點(diǎn),七、次生有機(jī)陽(yáng)離子聚合物鉆井液技術(shù),中國(guó) 西安,