渤海地区的泥浆技术及应用

渤海地区钻井液技术及应用

报告人:耿铁渤海地区钻井液技术及应用钻井液的重要性几种相当重要的钻井液性能几种常见的钻井液材料在渤海地区应用的钻井液体系钻井液的现场维护钻井液的重要性钻井液的主要作用：从钻头下面携带岩屑，把它们输送到环空里，并使之在地面上进行分离。冷却和清洗钻头减少钻柱和井壁间的摩擦维护未下套管井段的稳定性防止各种流体--油、气、水从所钻的渗透性岩层流入井内它可以形成一层薄的泥饼从而密封钻头所钻地层的孔隙及其他裂口帮助收集与解释从钻屑，岩心与电测所得到的信息钻井液的重要性对钻井液的限制钻井液既不能伤害钻井人员也不能损害或污染环境对所钻井眼，不需要特殊或昂贵的完井方法不能干扰生产曾的生产能力不能腐蚀或引起钻井设备的严重磨损几种相当重要的钻井液性能反映低流速下粘度的参数：φ3---旋转粘度计的3转读数φ6---旋转粘度计的6转读数φ100---旋转粘度计的100转读数φ200---旋转粘度计的200转读数几种相当重要的钻井液性能固相控制：LGS---低比重固相含量HGS---高比重固相含量Ca++与Mg++侵污的指示剂：Pf---滤液的酚酞碱度Mf---滤液的甲基橙碱度几种相当重要的钻井液性能影响钻速的主要性能：固相含量：主要是LGS比重：在井下安全前提下尽可能低粘度：指钻头水眼处剪切速率下的有效粘度。失水量：瞬时失水尽量大几种常见的钻井液材料页岩防塌剂PF-TEX组分：

磺化沥青钠盐、沥青质、少量沥青酚盐、氧化沥青和无机盐用途：

封堵微裂缝防塌，稳定页岩地层润滑减阻，降低钻具扭矩形成薄而韧的泥饼，控制泥浆的高温高压失水可控制泥浆的高温剪切强度和高温下的热稳定性几种常见的钻井液材料聚合物降滤失剂PF-NPAN组分：聚丙烯晴在高压条件下水解再将其胶体烘干、粉碎而得，其分子链上含有羧基、羧铵基、酰胺基和亚胺基等用途：该产品适用于低固相不分散聚合物钻井液中作为降滤失剂该产品有降粘改善钻井液流动性的特点PF－NPAN由于分子键上含有酰胺基团，因此它对泥页岩有一定的抑制作用；几种常见的钻井液材料页岩抑制剂PF-PLUS组分：以丙烯酸、丙烯酰胺为主体，引进了羧基而共聚生成的一种高分子聚合物用途：能有效地携带岩屑、清洗井眼能有效地抑制泥页岩的水化分散、防止地层坍塌由于其适度絮凝的特点，因此它可以保证钻井液体系的低固相、低密度，有利于提高钻速几种常见的钻井液材料

润滑剂PF-LUBE组分：以植物油（或无毒害、低荧光的矿物油）为主要原料，再加其它表面活性剂反应生成用途：润滑剂PF-LUBE可广范应用于各种水基泥桨作为润滑剂，尤其在大斜度井、高温高压井，其使用效果更佳改善泥浆、泥饼的润滑性，防止粘附卡钻在大斜度井中，以油膜的形式吸附在钻具表面减小扭矩几种常见的钻井液材料抗高温、抗盐降滤失剂PF-TEMP组分：属于褐煤树脂类产品用途：降滤失剂效果明显，对高温高压滤失量的降低更是效果显著改善泥饼质量，降低摩阻增加润滑性提高钻速，可适用于大斜度井及水平井钻井液几种常见的钻井液材料降滤失剂PF-FLO组分：以土豆、玉米等淀粉为主与一些无机盐反应产生用途：可应用于淡水、海水泥浆中做为降滤失剂几种常见的钻井液材料无固相完井液缓蚀剂CA-101组分：有机季胺盐类腐蚀抑制剂用途：在金属表面形成一层保护膜，阻止腐蚀介质与金属表面间的电子迁移，在各种盐水体系的完井液中均具有较好的抑制腐蚀作用几种常见的钻井液材料聚合物降粘剂PF-THIN组分：一种小分子量抑制性聚合物降粘剂，分子链中同时有带正电荷的有机阳离子基团和带负电荷的阴离子基团用途：分子链上同时带有正负电荷，是一种高效抑制性降粘剂具有无铬木质素稀释剂无法相比的降粘切能力，且抗温、抗盐、抗钙性能好能降低水眼粘度有抑制钻屑分散的能力，可减少油气层损害几种常见的钻井液材料防塌润滑剂PF-GRA组分：改性石墨用途：用做页岩抑制剂，防止井壁坍塌做为水基钻井液的润滑剂提高钻井速度，可适用于大斜度井及水平井钻井液中几种常见的钻井液材料小阳离子PF-JFC组分：新型季铵盐型有机阳离子化合物用途：提高泥浆粘度及切力防止井壁坍塌，控制地层造浆能有效地防止钻头泥包，提高净化设备的使用效率几种常见的钻井液材料聚阴离子纤维素PAC-HV组分：聚阴离子纤维素用途：控制钻井液的滤失量，形成薄、光滑而韧的泥饼具有很强的抑制粘土膨胀能力改善和稳定钻井液的流变性能增加携带钻屑的能力，有效地清洁井眼增加胶体的稳定性和泥浆的抗污染能力几种常见的钻井液材料抑制润滑剂PF-JLX组分：多元聚合醇用途：具有较好的润滑作用其抑制防塌性能优于同量的KCl可显著改善钻井液的高温稳定性几种常见的钻井液材料固体润滑剂PF-BLA组分：固体塑料小球用途：通过纯机械物理作用，降低钻具、套管与井壁之间的磨擦阻力几种常见的钻井液材料单向压力封闭剂DF-1组分：植物纤维物质用途：在渗透性和微裂隙性漏失地层井段配合聚合物钻井液使用作为防漏堵漏剂对油气孔道不堵塞，有利于保护油气层，在正压条件下形成坚韧致密的泥饼，在负压条件下，可迅速解堵在渤海地区应用的钻井液体系小阳离子体系---工艺成熟的生产井泥浆体系PF-JFC/PF-PLUS体系---小阳离子体系在QHD32-6地区的升级版PEM体系---达到国际标准的钻井液体系PRD体系---值得大力推荐的新型钻井液体系小阳离子体系

---工艺成熟的生产井泥浆体系作用机理:有机小阳离子是典型的粘土稳定剂和泥页岩抑制剂,它具有特殊稳定粘土和微粒的作用通过桥联式的多点吸附形成结构,有效的提高钻井液的粘度和切力小阳离子体系

---工艺成熟的生产井泥浆体系该体系的优点：有一定的抑制性具有良好的泥浆流变性具有较强的抗钙、镁离子的能力具有良好的润滑性具有维护简单，成本较其它泥浆低小阳离子体系

---工艺成熟的生产井泥浆体系该体系的缺点：PF-JFC稳定性较差，在加入3个循环周后逐渐失效泥浆性能稳定性较差，不适合长时间使用抑制性较差，不适用于水敏性页岩及胶结差的泥岩地层与其他材料配伍性不强，加入KCL等无机盐会对体系电性产生不良的影响应用区块：SZ36-1生产井组PF-JFC/PF-PLUS钻井液体系

---小阳离子体系在QHD32-6地区的升级版体系介绍：该体系是针对QHD32-6地区的地质特点（易膨胀强分散的软泥岩多）而特别开发出的钻井液体系。改进了小阳离子体系抑制性较差的弱点。PF-JFC/PF-PLUS钻井液体系

---小阳离子体系在QHD32-6地区的升级版作用机理：PF-PLUS表面负电荷以三维方式吸附较多的粘土颗粒，对岩屑进行包被，防止其在泥浆中分散。PF-JFC能够牢固地吸附在粘土颗粒表面并进入层间，使粘土颗粒所带电荷发生变化，使其电位转化为正电位，利于PF-PLUS对粘土颗粒的包被并形成较强的结构。PF-PLUS与PF-JFC有良好的配伍互补性，使泥浆具有较好的抑制性和强的结构。PF-JFC/PF-PLUS钻井液体系

---小阳离子体系在QHD32-6地区的升级版该体系的优点：抑制粘土矿物水化的功能和絮凝能力。井眼稳定性好润滑性能好携带及悬浮岩屑性能好季胺盐化合物有助于减少钻具的电化学腐蚀低固相含量和低塑性粘度及低的水眼粘度，使钻速加快抗钻屑污染能力强较低的滤失量，有助于减少钻井液对油层的损害PF-JFC/PF-PLUS钻井液体系

---小阳离子体系在QHD32-6地区的升级版该体系的缺点：PF-JFC热稳定性差泥浆性能稳定性仍无法保持长期稳定，不适合长时间使用与其他材料配伍性不强，加入KCL等无机盐会对体系电性产生不良的影响应用区块：QHD32-6生产井组PEM钻井液体系

---达到国际标准的钻井液体系体系介绍：采用国际上海洋钻井普遍使用的多元聚合醇为主剂，具有良好的抑制性及润滑性，完全符合国际排放标准的环保钻井液体系作用机理：利用多元聚合醇对泥、页岩独特的防塌机理及良好的润滑作用发展出的钻井液体系。PEM钻井液体系

---达到国际标准的钻井液体系该体系的优点：泥浆性能可保持长时间稳定具有很强的抑制性能具备良好的润滑性能具有保护油气层和无荧光的特点各种泥浆添加剂配伍性好完全达到环保排放的要求PEM钻井液体系

---达到国际标准的钻井液体系该体系的缺点：在钻速过快时携砂性能相对较差钻井液成本相对较高应用区块：渤海海域探井、评价井QK17-2生产井组、QK17-2大位移井QHD32-6水平井PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系体系介绍：PRD钻井液体系是中海油田服务公司最新推出的环保型钻井液体系，该体系具有独特的流变特性，而且能最大限度的降低钻井液对储层的损害，在新疆的TK43-1井及文昌油田进行了现场应用，并取得了良好的效果。PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系PRD体系的特性

具有独特的流变特性

最大限度地减少储层损害PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系独特的流变性粘弹性，与时间无关的假塑性流体能有效地阻止大斜度井和水平井钻进时岩屑床的形成PRD体系的特性PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系独特的流变性高屈服值高的低剪切速率粘度(LSRV)有效地阻止固、液相侵入地层，避免对井壁的冲蚀PRD体系的特性PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系最小的储层损害低的孔隙介质滤失量有效地控制污染带的深度易破胶解堵有效地清除内、外滤饼PRD体系的特性

PRD钻井液体系

---值得大力推荐的新型钻井液体系PRD钻井液体系的优点:PRD体系具有很好的热稳定性剪切力的时间无依赖性能有效地阻止岩屑床的形成高的低剪切粘度能有效地阻止固液相侵入储层和对井壁的冲蚀高动速比有利于携砂润滑性、抑制性能满足水平井钻井的要求易破胶，对储层的损害很小易降解，无生物毒性,满足海洋环保要求钻井液的现场维护表层钻进钻井液维护预水化搬土浆的配制加入纯碱、烧碱降低海水硬度10%左右的土粉即可达到理想的稠度海水钻进钻完井深用适量搬土浆清扫井眼，并用足量的搬土浆垫底（根据井眼大小决定）钻井液的现场维护二开钻进钻井液维护上部地层尽量用稀搬土浆钻进少加或不加添加剂靠