长北区块无土相防水锁低伤害钻井液技术

凡帆 刘伟 贾俊

凡帆, 刘伟, 贾俊. 长北区块无土相防水锁低伤害钻井液技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(5): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019104
引用本文: 凡帆, 刘伟, 贾俊. 长北区块无土相防水锁低伤害钻井液技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(5): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019104
FAN Fan, LIU Wei, JIA Jun. Clay-Free Drilling Fluid with Anti-Water Locking and Low Damage Performance Used in the Changbei Block[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(5): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019104
Citation: FAN Fan, LIU Wei, JIA Jun. Clay-Free Drilling Fluid with Anti-Water Locking and Low Damage Performance Used in the Changbei Block[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2019, 47(5): 34-39. doi: 10.11911/syztjs.2019104

长北区块无土相防水锁低伤害钻井液技术

doi: 10.11911/syztjs.2019104
基金项目: 

中国石油集团公司重大科技专项“长庆油田5000万吨持续高效稳产关键技术研究与应用”(编号:2016E-05)部分研究内容

详细信息
    作者简介:

    凡帆(1986—),男,湖北仙桃人,2008年毕业于长江大学应用化学专业,2011年获西南石油大学应用化学专业硕士学位,工程师,主要从事钻井液完井液技术研究。E-mail:fan_043@163.com

  • 中图分类号: TE242

Clay-Free Drilling Fluid with Anti-Water Locking and Low Damage Performance Used in the Changbei Block

  • 摘要: 针对长北区块生产井持续生产致使地层压力衰减、压差增大,导致钻井液对储层伤害加剧的问题,在分析长北区块储层伤害机理的基础上,研制了解水锁剂G311,优选了润滑剂G316,并对其加量进行了优化,形成了适用于长北区块压力衰减储层的无土相防水锁低伤害钻井液。该钻井液与无土相低伤害钻井液相比,钻井液滤液表面张力降低率达77.8%,线性膨胀率达22.6%,岩心伤害率低于15.0%,具有解除水锁、抑制水敏及储层保护效果显著等优点。无土相防水锁低伤害钻井液在长北区块2口气井进行了现场试验,钻井过程中没有发生井下故障,起下钻顺畅,井眼始终处于良好净化状态。其中,CX–5井平均机械钻速提高12.1%,裸眼完井并直接气举投产,产气量达70×104m3/d,高于预期产气量。研究结果表明,无土相防水锁低伤害钻井液能够满足长北区块压力衰减地层长水平段水平井钻井安全及储层保护要求。
  • 图  1  解水锁剂G311加量对钻井液滤液表面张力的影响

    Figure  1.  Effect of G311 dosage on the surface tension of drilling fluid filtrate

    图  2  岩心的线性膨胀试验结果

    Figure  2.  Results of core linear expansion experiments

    图  3  钻井液在不同温度下的黏度曲线

    Figure  3.  Viscosity of drilling fluid at different temperatures

    表  1  岩心自吸含水饱和度随吸水时间的变化

    Table  1.   Self-absorbed water saturation of cores with time

    岩心
    编号
    不同时间下岩心自吸含水饱和度,%
    0.5 min1.0 min5.0 min10.0 min20.0 min50.0 min100.0 min
    1 6.812.634.853.968.772.373.3
    214.321.741.450.955.261.962.9
    321.232.458.661.574.387.888.6
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    表  2  山西组2段岩心水锁伤害实验结果

    Table  2.   Results of water-locking damage experiment with cores in the second member of Shanxi Formation

    岩心
    编号
    原始含水
    饱和度,%
    原始含水饱
    和度下的
    渗透率/
    mD
    束缚水饱和度,%束缚水饱和度下的渗透率/
    mD
    水锁伤
    害率,%
    评价
    结果
    428.11.43967.20.43569.8
    515.91.41761.00.33276.6
    610.02.74350.60.41784.8
    730.93.93681.70.25293.6
    平均21.265.181.2
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    表  3  不同压差下的岩心伤害试验结果

    Table  3.   Experimental results of core damage under different pressure differences

    压差/MPa岩心数量伤害率,%平均伤害率,%
    14625.3~28.326.8
    17523.8~46.033.8
    19669.8~70.170.0
    21478.6~91.685.4
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    表  4  渗透率与含水饱和度关系

    Table  4.   Relationship between permeability and water saturation

    序号岩心抽真空饱
    和标准盐水
    岩心自吸标准盐水岩心自吸解水锁剂
    含水饱和度,%渗透率/
    mD
    含水饱和度,%渗透率/
    mD
    含水饱和度,%渗透率/
    mD
    193.60.11180.20.09570.20.104
    282.80.11774.10.10160.30.111
    380.50.13070.80.12755.10.141
    478.40.13967.60.13651.90.199
    571.60.14562.40.14345.90.392
    662.10.19960.30.16538.80.483
    759.80.39057.90.37433.90.581
    858.20.49957.60.50932.60.713
    938.30.72933.50.94124.40.903
    1031.21.06727.61.31614.61.215
    1120.61.47721.21.53712.81.798
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    表  5  润滑剂G316加量对钻井液性能的影响

    Table  5.   Effect of G316 dosage on drilling fluid performance

    G316加
    量,%
    实验条件表观黏度/
    (mPa·s)
    塑性黏度/
    (mPa·s)
    滤失量/
    mL
    润滑系数
    0 老化前46.0245.60.304
    100 ℃/16 h43.0225.80.304
    0.5老化前45.0235.40.131
    100 ℃/16 h41.5215.80.137
    1.0老化前44.0205.60.097
    100 ℃/16 h42.0195.40.094
    1.5老化前43.5225.40.070
    100 ℃/16 h45.0235.80.063
    2.0老化前44.0215.60.041
    100 ℃/16 h40.0185.60.041
    2.5老化前42.0195.40.030
    100 ℃/16 h41.0195.60.034
    3.0老化前39.0175.40.029
    100 ℃/16 h38.0185.20.027
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    表  6  岩心伤害试验结果

    Table  6.   Results of core damage experiment

    岩心
    编号
    长度/
    cm
    直径/
    cm
    孔隙
    度,%
    渗透率/mD伤害
    率,%
    钻井液
    伤害前伤害后
    14.882.536.030.7640.57039.8NDW无土相低
    伤害钻井液
    24.142.548.100.9540.57525.4
    33.632.548.200.7070.43338.9
    43.432.549.311.1200.91518.3NWP无土相防水
    锁低伤害钻井液
    54.532.538.780.8560.75112.3
    64.482.537.630.7950.70311.6
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-01-24
  • 修回日期:  2019-08-17
  • 网络出版日期:  2019-09-06
  • 刊出日期:  2019-09-01

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