有机盐聚合醇钻井液在页岩气井中的应用

针对页岩气开发中面临的页岩极易吸水膨胀、缩径、破碎垮塌等特点,优选出了有机盐聚合醇钻井液的配方。性能评价结果表明,与现场常用的聚合物和聚磺钻井液相比,该有机盐聚合醇钻井液具有较强的抑制性、封堵性能和较低的渗透性及活度,能阻止滤液进入页岩地层,防止页岩吸水膨胀垮塌,充分体现了体系的低活度防塌性能。并通过在第一口页岩气专层井宁206井的现场应用表明,有机盐聚合醇钻井液能解决易塌页岩地层的井眼稳定和页岩气井高伽玛碳质页岩的失稳问题。

有机盐聚合醇氯化钾钻井液的应用

霍尔果斯背斜构造极其复杂,内应力极高,地层倾角大,断层、破碎带多,并存在高低压互层;安集海河组的灰绿色软泥岩水化严重并具有粘弹塑性。该区块重点探井霍003井三开、四开井段选用有机盐聚合醇氯化钾钻井液,同时为保证钻井液在高密度下(2.55 g/cm3)具有好的流变性,使用活化铁矿粉、活化重晶石加重。应用结果表明,由于采用了强抑制和多元封堵的措施,该钻井液具有良好的流变性和较强的携带能力,钻进中曾携带出重2.8 kg和5.1 kg的大掉块;滤失量低,泥饼质量好,封堵能力强,造壁能力强,减轻了井下阻卡程度;有良好的储层保护能力;在室内研究的基础上,经过现场合理使用和维护钻井液,霍003井提高了机械钻速,缩短了钻井周期,井身质量优于邻井。指出在高密度下,未选出适合有机盐聚合醇氯化钾钻井液的稀释剂,钻井液流动性较差。

聚合醇与有机盐的协同效应

研究了有机盐对不同分子量聚合醇的浊点、抑制性和润滑性的影响。结果发现,有机盐的增加能够不同程度地降低聚合醇的浊点,而且复配的聚合醇受有机盐的影响较大;有机盐能够增强聚合醇的抑制性,存在一种协同效应,而且有机盐和不同配比的复合聚合醇复配后的抑制效果不同;在浊点以下,有机盐对聚合醇的润滑性影响较小。建议在现场使用聚合醇有机盐钻井液时,应根据井底温度和有机盐加量的不同,选择聚合醇的最优配方。