非常规油气藏水平井油基钻井液技术.docx

学兔兔wwy 第 3 0 卷 第 2 期 学兔兔 2 0 1 3 年 3 月 钻 井液 与 完 井 液 DRILLING FLUID & COMPLETION FLUID Vol.30 No.2 Mar. 2013 【理论研究与应用技术】 非常规油气藏水平井油基钻井液技术 刘明华， 孙举， 王中华， 王依建， 王阳， 吴建， 史佩谦 (中石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院，河南濮阳) 刘明华等.非常规油气藏水平井油基钻井液技术[J].钻井液与完井液，2013,30(2):1-5. 摘要 针对油基钻井液在非常规油气藏勘探开发中存在的悬浮稳定性及封堵能力不好、流变性对温度的敏感 性强、复杂条件下流变性控制困难等问题，形成了一套新型油基钻井液体系，该体系采用对温度敏感性小的沥青 类降滤失剂和抗高温有机土，用粒径小于6.5 μm 的超细碳酸钙和细目海泡石复配作封堵材料，用细颗粒重晶石作 加重剂，并使用抗高温的润湿剂。通过设计正交实验，优化了油基钻井液配方。室内评价结果表明，该油基钻井 液具有良好的流变性和热稳定性，可泵性及携砂能力满足施工要求，可抗20%岩屑粉、20%NaCl, 在130℃静置 120h 的上下密度差小于0.02g/cm3。在中原油田濮1-FP1 井水平段的应用表明，该油基钻井液的润滑防卡效果好， 无托压现象，通井、电测一次到底；稳定井壁能力强，平均井径扩大率为8.2%;钻井液性能稳定，机械钻速快， 平均机械钻速为7.05m/h。 为油基钻井液在非常规油气藏应用提供了技术支撑。 关键词 非常规油气藏；水平井；油基钻井液；井眼稳定；润滑性；濮1-FP1 井 中图分类号： TE254.3 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620(2013)02-0001-05 油基钻井液具有抗高温、抗盐钙侵、有利于井 壁稳定、润滑性好和对油气层损害小等优点，在国 外油基钻井液的应用约占50%,其中非常规油气藏 钻井60%以上采用油基钻井液，而在中国油基钻 井液的应用仅占5%左右。中原油田围绕中石化 集团公司“非常规大发展”的战略部署，加快了非 常规油气资源的勘探开发步伐，部署了多口井，对 油基钻井液的需求也由此变得迫切。针对非常规油 气藏水平井钻井的要求，油基钻井液应重点解决高 温悬浮稳定性、封堵能力、流变性对温度的敏感性、 复杂条件下流变性的控制等问题[2-5。基于此，经 室内研究形成了一套油基钻井液体系配方，并在中 原油田非常规油气藏水平井濮1-FP1 井进行了应用。 1 濮1-FP1 井地质工程概况 濮1-FP1 井是部署在东濮凹陷中央隆起带濮城 构造的一 口非常规油气藏水平井，该井完钻井深为 3801.1m, 水平段长1200m, 目的层以白云质泥岩 为主，完井方式为裸眼封隔器分段压裂，钻探目的 是落实濮1块沙一段白云岩储集层性能及产能。 该井钻井液技术难点如下。①水平段长1200 m, 采取稳斜- 降斜-增斜的井身轨迹，要求定向 施工不托压、不黏不卡和井下安全。②小井眼、长 水平段，要求钻井液具有良好悬浮能力和携砂效果， 避免岩屑床的形成，保证井眼清洁。③目的层以白 云质泥岩为主，微裂缝发育，地层稳定性相对较差， 对油基钻井液的封堵能力提出了较高的要求。④水 平井后期采取分段压裂完井，要求井壁稳定和井径 规则，满足下入管柱和封隔器的需要。⑤非常规油 气藏地质条件复杂，具有非均质性，同时油基钻井 液循环当量密度小于水基钻井液，施工过程中难以 确定合适的密度，平衡地层压力。 基金项目：中原石油勘探局科研项目“油基钻井液技术研究”(2011312)和中石化先导项目“高密度油基钻井液技术” (JPJ12006)。 第一作者简介：刘明华，高级工程师，1997年毕业于西南石油学院油田化学专业，现在主要从事钻井液处理剂和钻井 液技术研究及应用工作。地址：河南省濮阳市中原路462号钻井院油化所；邮政编码457001;电话(0393)4899548;E-mail: lminghua2002@163.com。 AAmPa.sGa l".吧学兔兔 www .xuet AAmPa.s Ga l".吧 2 钻 井 液 与 完 井 液 2013年3月 2 室内研究 2.1 技术思路 针对非常规油气藏水平井钻井的需要，室内研 究需围绕解决以下问题进行：①采用抗高温润湿剂， 改善重晶石的亲油性，提高重晶石在油中的分散性； 采用细颗粒(粒径为0.030～0.038 mm) 的重晶石， 提高重晶石在高温下的悬浮稳定性；②采用对温度 敏感性小的