一種新型線(xiàn)性α-烯烴合成基鉆井液

.第28卷第1期鉆井液與完井液Vol. 28 No. 12011年1月DRILLING FLUID & COMPLETION FLUIDJan. 2011文章編號: 1001-5620 ( 2011 ) 01-0030-03一種新型線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液隋旭強，唐代緒，侯業(yè)貴，劉從軍(勝利石油管理局鉆井T.藝研究院，山東東營(yíng))摘要以線(xiàn)性a-烯烴和異構烯烴鉆井液為主的綜合性能優(yōu)良的新一代合成基鉆井液， 近年來(lái)國外投入使用較多，而中國在這方面的研究與國外還有相當大的差距。在對乳化劑、有機土、降濾失劑、潤濕劑等添加劑優(yōu)選的基礎上，利用正交實(shí)驗優(yōu)選出了一種線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液，其最優(yōu)配方為: 85%線(xiàn)性a-烯烴+2.5%主乳化劑+3%輔助乳化劑+2%潤濕劑+4%有機土+3.5%降濾失劑+6%氧化鈣+15%水(10%CaCl2溶液)。評價(jià)結果表明，該鉆井液具有優(yōu)良的流變性能、抑制性、抗污染性能、高溫穩定性及電穩定性。.關(guān)鍵詞合成基鉆井液 ;線(xiàn)性a-烯烴;鉆井液配方;環(huán)境保護中圖分類(lèi)號: TE254.3文獻標識碼: A0引言合成基鉆井液技術(shù)的研究取得了- -定的進(jìn)展，但是合成基鉆井液是在水基鉆井液不能滿(mǎn)足井下復技術(shù)并不成熟。針對新型合成基鉆井液技術(shù)的研究與國外還有相當大的差距，對合成基鉆井液尤其是雜情況的要求，而使用油基鉆井液和礦物油基鉆井對以線(xiàn)性a-烯烴和異構烯烴為基液的新一代合成液不能滿(mǎn)足環(huán)境保護要求的情況下應運而生的，已.基鉆井液進(jìn)行系統、全面的研究并進(jìn)行推廣應用,在全球的800多口井進(jìn)行了應用，這些井位于墨西就顯得十分重要。哥灣、北海、遠東、歐洲大陸、南美等地區和澳大利亞、墨西哥及俄羅斯等國家。在墨西哥灣和北海1室內研究超過(guò)90%的井使用合成基鉆井液。其中使用較多的是以線(xiàn)性a-烯烴和異構烯烴鉆井液為主流的新1.1 鉆井液配方的確定一代合成基鉆井液1.1。由于合成基鉆井液的性能主要受油水比、乳化在中國，合成基鉆井液在南海西部鶯瓊盆地劑、有機土和降濾失劑的影響，所以由這4個(gè)因素YC21-14井(4960~5250m井段)進(jìn)行了現場(chǎng)應設計了正交實(shí)驗(見(jiàn)表1),正交實(shí)驗結果見(jiàn)表2。用，但是該井是由美國Chevron公司鉆井.Dowell正交實(shí)驗數據處理結果見(jiàn)表3。公司提供鉆井液技術(shù)服務(wù);中海油田服務(wù)股份有限表1正交實(shí)驗設計表公司開(kāi)發(fā)的SBM-I合成基鉆井液體系在BZ25-1油田的A4井進(jìn)行了應用;長(cháng)江大學(xué)岳前升等人研水平油水比主乳化劑/ .有機土/降濾失劑/制的HEMZ合成基鉆井液體系在渤海灣SZ-1油田%的C25HF和C26HF水平分支井進(jìn)行了應用;中海80:203.04.0.0油田服務(wù)股份有限公司羅健生等人研制的氣制油合285:152.53.5成基鉆井液在渤海及印尼進(jìn)行了應用。盡管中國對75 :25第一作者簡(jiǎn)介:隋旭強，助理工程師，1981 年生，2008 年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)油氣井工程專(zhuān)業(yè)并獲碩士學(xué)位,現主要從事鉆井液及完井液技術(shù)研究。地址:山東省東營(yíng)市北一路827號鉆井工藝研究院油化所;郵政編碼257017;電話(huà)13561021952 ; E-mail : 54838882@qq.com。第28卷第1期隋旭強等:一種新型線(xiàn)性a -烯烴合成基鉆井液31表2合成基鉆井液正交實(shí)驗結果的加量為3.5%。因此得到線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液的最佳配方如下。實(shí)驗實(shí)驗PV7 YP/ ES/ FL/號條件420091004%9mPa.s Pa V mL85%線(xiàn)性a-烯烴+3.0%輔助乳化劑+2.5%主常溫56 4628271823.5 910 2.5乳化劑+2%潤濕劑+4%有機土+3.5%降濾失劑+熱滾后362588 25 10.5 724 0.46%氧化鈣+15% ( 10%CaCl,溶液)水常溫44382424 20 15.0 875 3.1該鉆井液在常溫及150 C、16 h老化后的塑熱滾后35 24 4 4 20 10.0 682 1.1性黏度分別為26、24 mPa.s,動(dòng)切力分別為12.0、11.5Pa,濾失量分別為0.8、0.4 mL,破乳電壓分常溫3426141317 12.0 804 1.8熱滾后221622|75.5 585 0.6別為1121.952 V。.常溫5042222225 15.0 1030 1.61.2鉆井液性能評價(jià)熱滾后32245527.5 907 0.51.2.1抗污染能力常溫302412112311.09222.3將巖屑粉碎后過(guò)孔徑為0.45 mm的篩，用該巖熱滾后221544206.07460.8樣對鉆井液進(jìn)行污染實(shí)驗，結果見(jiàn)表4。由表4看常溫413426262215.58902.7出,經(jīng)巖屑污染后線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液的黏度、熱滾后28202222 9.0 701 0.4動(dòng)切力、濾失量變化不大，破乳電壓變化也不大,常溫5444272718 22.0 866 4.2說(shuō)明該鉆井液性能穩定,但該鉆井液密度直線(xiàn)上升。熱滾后271844239.5 772 1因此，在鉆井施T中要特別加強對鉆屑的凈化工作,常溫5545323136 11.5 847 3.2使用和維修好固控設備，及時(shí)清除鉆屑,保持該鉆熱滾后302266 31 7.0 734 1.0井液性能穩定，滿(mǎn)足工程的要求。線(xiàn)性a-烯烴合常溫6152404018 26.0740 3.4成基鉆井液經(jīng)5%~ 20%水污染后,性能變化不大,熱滾后3728772115.05741.2說(shuō)明其抗水污染能力較強，油水比選擇比較合適,注:熱滾條件為150%C、16h。.見(jiàn)表5。但在施工中盡量減少水的混入，因為盡管該鉆井液性能穩定，但破乳電壓有較大的降低。表3不同因素對鉆井液性能的影響表4線(xiàn)性a~ 烯烴合成基鉆井液的抗巖屑污染能力ES/FLIYPIPV/影響因素vmLPa/mPa.s巖屑1PPVIYP/ ES/FL/%g/cm'mPa.s . PnL80:208632.50.9211 105).8油水比85:1547.20.590.95301 086.175 :258173.60.993271054.93.0%9352.701.03201.02 .33970主乳化劑2.5%812:870.512.0%8112.630.93表S線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液的抗水污染能力4.0%8822.800.77水1P/L/有機土.3.5%8810.97g/cm’mPa*sPa8642.770.800.900240.81110571.0700.9102950降濾失劑2.5%3770.8850.915).98478930.530.920801根據表3的結果，確定油水比為85:15, 主乳1.22 抑制性化劑加量為2.5%，有機土的加量為4%，降濾失劑對選取的沙河街組巖屑分別在清水、聚合物鉆32鉆井液與完井液2011年1月井液及線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液中進(jìn)行頁(yè)巖滾動(dòng)由表7可以看出，無(wú)論是選擇的處理劑，還是回收率實(shí)驗，在150 C下滾動(dòng)16h后，測得問(wèn)收率合成基鉆井液體系，或者是在合成基鉆井液熱滾后分別為32.5%、81.2%、95.0%。 從而可以看出，線(xiàn)回收的鉆屑 都滿(mǎn)足環(huán)境保護的要求。性a-烯烴合成基鉆井液具有很強的抑制頁(yè)巖分散的能力。2結論1.2.3儲層保護性能1.通過(guò)正交實(shí)驗優(yōu)選出一種線(xiàn)性a-烯烴合成選取3塊滲透率不同的巖心進(jìn)行儲層保護實(shí)驗,基鉆井液，其優(yōu)選配方為: 85%線(xiàn)性a-烯烴+2.5%結果見(jiàn)表6。主乳化劑+3%輔助乳化劑+2%潤濕劑+4%有機土+3.5%降濾失劑+6%氧化鈣+15%水(10%CaCl2表6線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液的滲透率恢復值實(shí)驗溶液)。巖心號K/10'μm2 KJ/10'μm2 KJ/10'μm2 R%%2.該線(xiàn)性a-烯烴合成基鉆井液具有優(yōu)良的流132.515.615.297.5變性能、抑制性、抗污染性能、高溫穩定性及電穩180.633.533.198.8定性。560.262.360.597.1參考文獻從表6可以看出，巖心的滲透率恢復值均在(1] 楊賢友 .保護油氣層鉆井液完井液現狀及發(fā)展趨勢[u].95%以上，表明優(yōu)選出的合成基鉆井液具有優(yōu)良的鉆井液與完井液，2000, 17(1) : 25-30.儲層保護特性。[2] Neil Trotter, Juan Carlos Rojas. Synthetic-based fluidwith constant rheology reduces downhole losses in1.2.4環(huán)境保護性能deepwater operations[J]. Dilling Contractor, 2007(May/采用發(fā)光細菌法進(jìn)行了毒性分析實(shí)驗，結果見(jiàn)June) :102-106.表7。[3] Kim B, Joannah E, John H, et al. New low viscosity esteris suitable for dilling fluids in deepwater applications[R].表7處理劑毒性分析實(shí)驗SPE 66553, 2001樣品濃度1% ECv(mg/L)毒性分級[4] FriedheimJ E, Conn H L. Second Generation SyntheticFluids in the North Sea:Are They Better[R]. SPE 35061, .主乳化劑2.5>1x 10無(wú)毒1996輔乳化劑>1x 10*[5] Terry Prater Bill E Henn.成功的鉆井液體系[0]唐代緒,趙潤濕劑.0>1x 10'金燕，田京燕，譯.國外油田T程，2000， 13(4): 22-25.降濾失劑.5無(wú)毒.[6] 羅健生，莫成孝，劉自明，等.氣制油合成基鉆井液研有機士4.0究與應用.鉆井液與完井液，2009, 26 (2): 7-11.CaO6.0>1x10[7] 蔣卓,舒福昌,向興金，等.全油合成基鉆井液的室內合成基鉆井液> 1x 10*研究.鉆井液與完井液，2009, 26(2) : 19-20.鉆屑(收稿日期2010-07-22; HGF=1006W6;編輯汪桂娟 )