胺基钻井液在富安地区的应用

2022-09-11

该钻井液体系主要采用聚醚二胺作为泥页岩抑制剂, 它是一种不水解、完全水溶、低毒并与其它常用水基钻井液添加剂配伍, 它通过嵌入黏土片层阻止水分子渗入, 降低黏土的水化膨胀作用而起到良好的抑制效果。它包被钻屑、抑制钻屑水化分散的作用, 避免了钻屑相互黏结及钻屑黏糊振动筛, 提高了岩屑整体性, 在钻井过程中通过配合使用固控设备, 控制钻井液中的固相含量, 有效地减少对储层的损害。目前, 该钻井液体系在大港、冀东及湛江等油田进行了现场应用, 均取得了很好的应用效果。

一、胺基钻井液体系配方确定

针对现场实际情况, 经多次实验, 分别对降失水剂, 封堵剂等进行优选, 确立基本配方如下:

5%基浆+0.2%MMCA+0.2%胺基+1.0%NH4-HPAN+0.5%LV-CMC+2.0%SMP+2.5%SPNH+2%QS-2+2%KD-21C+2%FT-388+1.5-2%LXJ-1+加重剂

二、胺基钻井液体系在F1-1应用

1. F1-1井工程简况

F1-1井是油田在海安凹陷富安次凹富安1块构造的一口评价直井。完钻井深3455.00m。一开三刮刀钻头+Ф425扩大器钻至井深106.81m, 下入表层套管Ф339.7mm×105.26m;二开使用Ф311mm钻头钻至井深1750m, 下入技术套管Ф244.5mm×1746.27m;三开使用Ф216mm钻头钻至井深3455.00m, 下入油层套管Ф139.7mm×3452.83m完井。全井安全无复杂, 电测一次性成功。

2. 重点井段现场施工工艺

(1) 1750~2588m井段

该井段三垛组上部岩性以棕红色灰绿色泥岩为主, 下部为细砂岩与棕色泥岩互层。本井段泥岩极易水化膨胀、缩径, 要求钻井液具有较强的抑制能力, 抑制泥岩造浆缩径。因此, 三开前对循环罐进行彻底清砂, 降低钻井液的膨润土含量及固相含量后, 按配方加入TJX-1 (聚胺) 转化钻井液为胺基钻井液体系, 钻进过程中, 再按试验配方加入聚合物MMCA和TJX-1 (聚胺) 及降失水剂等进行维护, 以进一步提高钻井液的抑制性, 控制该井断的棕红色软泥岩的水化分散造浆。

(2) 2588.00~3455.00m井段

此井段灰黑色泥岩易垮塌, 钻井液要从两个方面考虑, 一是提高钻井液抑制性, 二是增强钻井液的封堵性。因此钻进中继续补加聚合物含量与TJX-1, 增强钻井液的抑制包被性能, 保证钻井液性能稳定;同时加入2%FT-388和2%LXJ-1增强钻井液的防塌能力, 在钻进过程中定期添加QS-2和超低渗透处理剂、改善滤饼质量, 增强井壁承压能力;进入下部井段一次性加入2%SMP-1、2.5%SPNH, 增强钻井液的抗温性能和降低高温高压滤失量, 钻进中再定期补充;在钻进时及时补充Na OH使钻井液PH值保持在9以上, 以保证钻井液性能的稳定性;钻进过程使用好四级净化设备, 控制固相含量, 特别是清除无用固相, 保证井壁清洁, 钻井液性能良好。

3. 使用效果

(1) 使用井情况对比

对比情况显示使用胺基钻井液体系的井无论钻井周期, 建井周期, 均较未使用该体系的井有所减少, 机械钻速提高, 复杂时效明显降低, 电测一次性成功率也大大提高, 平均井径扩大率也明显降低。说明井壁稳定问题得到有效控制。

(2) 使用井膨润土含量检测统计

使用胺基钻井液体系后, 特别是深井阶段的膨润土含量得到有效控制, FT-1井现场不同井段最大膨润土含量控制在了50 mg/l以内, 说明体系的抑制性有了较高的改善。

(3) 胺基钻井液体系配方简化

胺基钻井液体系由于抑制性提高, 使得钻井液各方面性能都得到提升, F1-1与Fx1井相比, 基本相同井深的井, 前者使用处理剂17种, 而后者使用35种, 特别是稀释剂一项, F1-1未使用任何稀释剂, 而Fx1使用了三种稀释剂。F1-1使用2种防塌封堵剂, 而Fx1使用了6种防塌封堵剂。体系配方得到明显简化, 而钻井液性能却明显得到改善和进步。