钻井液与完井液杂志

钻井液与完井液杂志2021年第2期

• 适合页岩储层的强抑制防塌水基钻井液体系

  王佩平

  针对威远地区页岩气井W-X1井长水平段钻进时存在井壁失稳、漏失以及摩阻较大等问题，以多氨基页岩抑制剂HCA-3、复合封堵剂和高效润滑剂RMLUB-1为主要处理剂，研制了一套适合该区块页岩储层的强抑制防塌水基钻井液体系，并对其综合性能进行了评价。结果表明：该钻井液体系具有良好的流变性能、较低的滤失量以及较好的润滑性能，能够满足页岩储层水平井钻井施工对钻井液性能的基本要求；该钻井液体系与其他水基钻井液相比，其能够更好地降低页岩岩样的Zeta电位值，具有更强的抑制能力；该钻井液体系的高温高压PPA滤失量和滤失速率均与油基钻井液相当，并且能够较好地阻缓压力传递，具有较强的封堵能力；此外，该钻井液体系还具有较强的抗污染能力，加入不同的盐、钻屑粉和膨润土后，体系性能变化不大。强抑制防塌水基钻井液体系在威远地区W-X1井三开水平段成功进行了应用，现场各分段钻井液性能稳定，施工过程顺利，未出现井壁失稳、起下钻遇阻等复杂井下情况，井眼稳定，且提高了钻井效率，取得了良好的施工效果。

• 长庆致密气超长水平段水基钻井液技术

  胡祖彪,张建卿,王清臣,孟凡金,侯博,张勤,屈艳平

  2020年长庆气田在致密气井区先后完成了3口超长水平段水平井，水平段长度分别为3321、4118和4466 m，均使用水基钻井液完成施工，不断刷新亚洲陆上最长水平段记录。超长水平段给降摩减阻、钻屑清洁、泥岩防塌等工作带来极大难度，针对这些难点并结合地层岩石结构特点进行了针对性的技术攻关，形成了超长水平段井眼净化、井眼稳定等技术和CQSP-RH水基钻井液体系，现场应用效果良好，水平段井壁保持稳定，完钻钻具下放摩阻控制在500 kN左右、套管摩阻控制在350 kN以内，顺利完井。随着长庆油气田开发力度的加大，为了动用水源保护区、林区并提高单井产量，长水平段井的开发成为必然，这些井的顺利完成，为油气田的后续开发带来了极大的示范作用

• 多分支井缓释自破胶完井液设计及性能

  李超,黄玥,刘刚,罗健生,许明标,由福昌

  多分支井缓释自破胶完井液是一种新型井筒工作液，凭借其特殊的储层自破胶能力，可使完井施工避免常规酸化与破胶工序，是衔接后续裸眼砾石充填作业的重要技术体系。结合南海恩平油田多分支井储层特征，分析了缓释自破胶完井液的设计原理，筛选并表征了流型调节剂高丙酮酸黄原胶，并检测了构建缓释自破胶完井液的破胶效果与储层保护性能。研究结果显示，基于核心处理剂黄原胶大分子与完井液自破胶性能间的构效关系，结合破胶与护胶协同作用，建立了缓释自破胶完井液的设计方法；制备的丙酮酸改性黄原胶分子量为8.0×106，丙酮酸基含量达7.9%；与常规黄原胶相比，高丙酮酸黄原胶的构象转换温度及热稳定性均显著下降，且无温度阈值，具有较好缓释降解性；对构建缓释自破胶完井液体系，通过高丙酮酸黄原胶与护胶剂联用方式调节完井液自破胶效能，使破胶时间在5～17 d；自破胶后完井液对孔隙无封堵，岩心渗透率恢复平均值达到90.36%±0.23%，储层保护效果良好。

• 海上油气田智能破胶完井液体系

  魏裕森,熊友明,周书胜

  针对海上油气田稠油油藏开发，采用鱼骨刺分支井技术，分支井段充填过程完井液无法进行破胶返排，使分支井段无法有效实施砾石充填，因此，研发出一套配套智能破胶完井液体系。该体系采用琥珀酸酐改性稳定性强的黄原胶，控制琥珀酸酐加量、反应时间决定琥珀酸酯基团取代度，通过琥珀酸酐消耗黄原胶中的醇羟基，抑制氧化自由基能力降低，降低黄原胶稳定性，避免完井液破胶困难的问题。通过优化NaOH、Na2CO3、抗氧化剂加量来调控完井液破胶时间达到智能破胶的目的。通过优化改性黄原胶XC-2配制的完井液配方，可将完井液破胶时间控制在3～8 d；黄原胶XC-1配制的完井液破胶时间可控制在5～14 d；流型调节剂XC-1、XC-2分别配制的完井液破胶前后储层渗透率恢复值均大于89%，对储层均具有较好的保护效果。

• 动态复杂压力下的水泥浆体系及性能评价

  李治衡,张晓诚,谢涛,李进,张羽臣

  为了提高渤海油田动态复杂压力体系下的调整井固井质量，满足注水泥期间周边注水井不停注的要求，针对压力体系紊乱复杂、储层段固井质量差、层间封隔不良等固井难题，利用自主设计研发的抗动态水分散性能评价装置、界面胶结防窜性能测试装置和塑性体体积测试装置，形成了适用于动态复杂压力下的水泥浆防窜性能综合评价方法。通过抗动态水分散剂、膨胀剂、增韧剂以及缓凝剂等外加剂材料的评价与优选，开发出一套适用于渤海油田动态压力体系固井的新型防窜水泥浆体系，该水泥浆较目标区块原始体系抗压强度提高18.6%、胶结强度提高28.7%、抗水窜压力提高60.8%。在蓬莱油田完成了4口井的现场应用，固井质量较邻井提高22.3%～37.5%。应用表明，新型防窜水泥浆体系具有优良的防窜性能，可大幅提高复杂压力体系下的调整井固井质量，满足注水泥期间注水井不停注的要求，推广应用前景广阔。

• 抗盐高性能水泥浆体系研究与应用

  丹美涵

  伊拉克米桑油田井底普遍存在高压盐膏层，由于盐层蠕变致使井径缩小、冲蚀和溶解盐层导致水泥浆含盐量越来越高、密度窗口窄、顶替效率低等难点给固井质量带来挑战。针对目前常用的半饱和NaCl溶液或者（3%～5%） KCl溶液配浆存在的水泥石抗压强度低，界面胶结差的问题，优选含有25% NaCl和5% KCl高盐混合水配制水泥浆，配套抗盐降失水剂、分散剂、缓凝剂等外加剂，解决了因高盐混合水配浆可能带来的水泥浆增稠、触变等问题，构建了一种抗盐高性能水泥浆体系。室内研究表明，该套水泥浆体系能抑制盐的溶解，配制密度为2.39 g/cm3的水泥浆，最低只需加入30%铁矿粉，在降低水泥浆成本的同时大幅度提高了水泥石的抗压强度，使其24 h抗压强度可达48 MPa，较目前应用水平提高近一倍；水泥浆污染后24 h强度依然大于14 MPa，能够保证米桑油田盐膏层固井质量，可在伊拉克米桑油田推广应用。

• 一种新型弱酸性减阻降黏剂

  安少辉,卢海川,田东诚,冯望生,高继超,刘艳军,闫宇博

  合成聚合物由于抗高温、耐盐、功能多样化等特点，成为固井外加剂的主导材料，但由于其分子量大易导致体系黏稠度大，流变性难以调节，采用传统减阻剂作用较弱。针对此问题，根据微观结构设计，通过研选和合理复配，开发出了一种新型弱酸性减阻降黏剂，并对其进行了实验评价。评价结果表明，该减阻降黏剂可明显降低以合成聚合物为主剂的水泥浆体系的黏度，表观黏度降低率可达40%以上，显著改善水泥浆的流变性能，且对水泥浆稠化、强度等性能无不良影响，稠化时间之比为1.0～2.0，抗压强度之比不小于0.9，综合性能良好。

• 中性酸化压裂一体化滑溜水体系研究

  姚二冬,邬国栋,赵龙昊,麦尔耶姆古丽·安外尔,刘晏池,周福建

  常规压裂作业后，通常采用酸化解除储层伤害，施工步骤多，经济性较差，研发能够实现压裂酸化一体化的液体体系具有重要的现实意义。通过测定中性且水溶性的脂类在不同温度和浓度条件下的有效生成H+浓度及对碳酸盐的溶蚀率，优选了自生酸压裂添加剂，并与滑溜水复配形成新型抑制与解除伤害的自生酸滑溜水压裂液体系；采用摩阻仪和压力传导实验对该体系的摩阻、伤害抑制与解除能力进行研究。研究结果表明：自生酸常温下基本不生酸，在储层温度下具有明显的缓速生酸效果，最终生酸浓度高达8%的等效盐酸，溶蚀碳酸岩量为0.41 g/mL；优选的自生酸与滑溜水配伍性能良好，减阻率达到72.3%；压力传导实验表明传统滑溜水产生了34.8%的储层伤害，该体系不仅不产生伤害，处理后的岩心反而高出原始岩心渗透率29.9%，体现出明显的一体化增产改造效果。