钻井液与完井液

作者：范劲,李俊材,王君

单位：中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司, 成都 610051；

关键词：强抑制聚合物钻井液, 重复利用, 伊/蒙混层, 紫红色泥岩, 大井眼段, 川渝地区, 环境保护

基金：

川庆钻探工程有限公司科技重大专项课题“川渝地区上部大井眼段高劣质固相聚合物钻井液处理与重复利用技术研究”（CQ2019B-16-7-3）

川渝地区大井眼段中途完钻后钻井液密度、黏度和劣质固相含量等均大幅上涨，无法回收利用，需报废处理，增加了处理成本和安全环保风险。分析了该地区大井眼段岩样矿物成分，其中伊利石、伊/蒙混层占岩样中黏土矿物的70%以上，黏土矿物中的交换性阳离子钙、镁离子被吸附在颗粒表面，使黏土颗粒具有较高的物化活性及亲水性，遇水后极易水化膨胀和分散。采用川渝磨溪地区沙二段泥岩进行抑制性评价实验，由于钙离子通过降低水的活度和压缩黏土颗粒的双电层来抑制水化，区别于钾离子的抑制机理，得出钾钙协同抑制效果优于单一离子的抑制效果，优选出钾钙离子的最佳配比。通过继续引入插层、疏水抑制剂，得到钾钙抑制结合插层、疏水抑制的综合抑制性能最强。在抑制剂评价基础上，优选出抗盐聚合物WN2-2，最终优化形成了适用于川渝地区大井眼段的强抑制聚合物钻井液体系。该体系具有极强的抑制性，极大限度地抑制了黏土的水化分散，对比现场3口井磨溪009井、磨溪022井、磨溪019井的应用情况，采用强抑制聚合物钻井液体系的磨溪019井，钻井液回收利用率从0大幅提升至75%，现场应用效果明显。

来源：2020年第3期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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