留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

吉林油田长探1井三开钻井液技术

刘腾蛟 于洋 曾祥禹 尚旺涛 王禹 徐永强 王清林

刘腾蛟,于洋,曾祥禹,等. 吉林油田长探1井三开钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):479-485 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.013
引用本文: 刘腾蛟,于洋,曾祥禹,等. 吉林油田长探1井三开钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2021,38(4):479-485 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.013
LIU Tengjiao, YU Yang, ZENG Xiangyu, et al.Drilling fluid technology for the third interval of well changtan-1 in jilin oilfield[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):479-485 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.013
Citation: LIU Tengjiao, YU Yang, ZENG Xiangyu, et al.Drilling fluid technology for the third interval of well changtan-1 in jilin oilfield[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2021, 38(4):479-485 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.013

吉林油田长探1井三开钻井液技术

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2021.04.013
基金项目: 天津市科技计划项目“非常规和深层油气资源开发钻井液关键技术研究”( 19PTSYJC00120);中石油渤海钻探工程公司局级重大科技项目“吉林油区水平井钻井液技术优化与现场试验”(2021ZD20Y-02)
详细信息
    作者简介:

    刘腾蛟,工程师,1989年生,2014年毕业于河北工业大学应用化学专业,现在从事钻井液技术研究工作。电话15822666730;E-mail:20254958@qq.com

  • 中图分类号: TE254

Drilling Fluid Technology for the Third Interval of Well Changtan-1 in Jilin Oilfield

  • 摘要: 长探1井是部署在松辽盆地南部长岭断陷神字井洼槽哈尔金构造上的一口风险探井,完井井深为5400 m。为解决该井三开井段中存在的井底温度高、设计密度低、火成岩地层坍塌掉块、二氧化碳侵等技术难点。经室内研究形成了一套抗温200 ℃、高温流变性好、封堵性强、有一定抗污染能力的抗温防塌水基钻井液体系,该钻井液利用磺酸盐共聚物降滤失剂的高温护胶作用提高了体系的抗温和抗污染能力,通过纳米二氧化硅提高了体系的流变调节和封堵能力。在现场应用中,该钻井液具有良好的高温稳定性,抑制了火成岩井段地层坍塌,高温流变性良好,解决了井底火成岩掉块携带问题;同时该体系具有较好的抗污染能力,在被二氧化碳污染后,仍具有较好的性能,且易于处理。该井顺利完井,期间无任何事故复杂发生,创松辽盆地南部长岭地区地层埋藏层位最深记录。

     

  • 图  1  营城组火成岩掉块和含砾岩心截面

    图  2  营城组和火岭组岩芯

    图  3  长探1井营城组岩屑

    表  1  钻井液的抗温性能评价

    老化条件ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    pHFLHTHP/
    mL
    60 ℃1.204516.53.0/7.09.5
    180 ℃×16 h1.203816.04.0/10.53.09.512.4
    190 ℃×16 h1.204119.04.5/13.03.29.513.8
    200 ℃×16 h1.204121.55.5/15.53.29.515.6
    60 ℃1.606329.06.5/19.09.5
    180 ℃×16 h1.605824.56.0/17.51.89.511.0
      注:FLHTHP 在180 ℃测定
    下载: 导出CSV

    表  2  钻井液的热稳定性能评价

    老化条件ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    pHFLHTHP/
    mL
    180 ℃、24 h1.203816.54/10.53.09.512.4
    180 ℃、48 h1.204218.04.5/123.29.512.8
    180 ℃、72 h1.204320.56/15.53.29.513.6
      注:FLHTHP 在180 ℃测定
    下载: 导出CSV

    表  3  钻井液的高温高压流变性能

    T/
    φ600φ300φ200φ100φ6φ3AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    60141856750121070.55614.5
    901167053339758.04612.0
    120784633238639.0336.5
    150593628206528.5236.5
    180442822165522.0166.0
    下载: 导出CSV

    表  4   高温高压渗透性封堵测试结果

    砂岩
    渗透率
    不同时间(min)的滤失量 /mLPPT/
    mL
    恒定滤失
    速率 /
    mL·min −1/2
    157.5152530
    400 mD0.61.82.83.64.04.69.21.31
    10 D1.52.73.54.45.46.212.41.97
    100 D2.43.64.45.76.97.815.62.48
    下载: 导出CSV

    表  5  180 ℃老化后黏土颗粒 Zeta 电位的变化

    实验配方Zeta电位/mV
    4%膨润土−22.54
    4% 膨润土+2.0%BZ-JLS-Ⅰ+2.0%BZ-JLS-Ⅱ+2%SMP-1+2%SPNH−36.44
    4% 膨润土+2.0%BZ-JLS-Ⅰ+2.0% BZ-JLS-Ⅱ+3%SMP-1+2%SPNH +1%NaCO3−29.72
    4% 膨润土+2.0% BZ-JLS-Ⅰ+2.0% BZ-JLS-Ⅱ+3%
    SMP-1+2%SPNH +3%NaCO3
    −25.64
    下载: 导出CSV

    表  6  钻井液的抗污染能力评价

    污染
    条件
    老化
    条件
    ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    pH FLHTHP/
    mL
    1%碳
    酸钠
    60 ℃1.203715.54.5/10.0
    180 ℃、
    16 h
    1.204128.012/22.53.410.014
    3%碳
    酸钠
    60 ℃1.205115.05.5/15.03.4
    180 ℃、
    16 h
    1.2037.0/45.03.810.0
    3%碳酸
    钠+氧化
    钙+水
    180 ℃、
    16 h
    1.183816.55.0/7.53.210.513.8
    下载: 导出CSV

    表  7  钻井液碳酸根污染处理前后性能


    段/
    m
    ρ/
    g·cm−3
    FV/
    s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/pa
    FL/
    mL
    FLHTHP/
    mL
    CO32−+HCO3/
    mg·L−1
    45101.2079262112/213.214.05785.21
    46191.20130253722/383.415.010085.25
    46461.1980242113.5/243.313.66351.30
      注:FLHTHP 在180 ℃测定
    下载: 导出CSV

    表  8  长探1井三开钻井液性能

    井段/
    m
    ρ/
    g·cm−3
    FV/
    s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FL/
    mL
    MBT/
    g·L−1
    Vs/
    %
    FLHTHP/
    mL
    34861.17532393/93.243.751314.0
    37571.166227123.5/93.253.441214.0
    38921.18703317.57/173.257.001413.0
    41231.2085322412.5/233.453.441512.0
    43101.1979262011/193.457.001514.8
    44121.2083282516/263.257.001614.2
    46191.20130253722/383.464.131515.0
    47851.1579282415/253.457.001214.2
    49771.1578262314/243.357.001214.0
    51101.2082292514/263.259.851514.0
    52001.20843126.516/263.264.131514.4
      注:表中3486~4123 m井段FLHTHP在150 ℃下测得,4310~5200 m井段FLHTHP在180 ℃下测得
    下载: 导出CSV
  • [1] 王颖,邓守伟,范晶,等. 松辽盆地南部重点断陷天然气地质条件、资源潜力及勘探方向[J]. 天然气地球科学,2018,29(10):1455-1464.

    WANG Ying, DENG Shouwei, FAN Jing, et al. Natural gas geology, resource potential and favorable exploration direction in the south of Songliao basin[J]. Natural Gas Geoscience, 2018, 29(10):1455-1464.
    [2] 曹跃,高胜利,乔向阳,等. 松辽盆地南部长岭断陷营城组火山岩天然气成因与成藏[J]. 西安石油大学学报(自然科学版),2018,33(4):27-35.

    CAO Yue, GAO Shengli, QIAO Xiangyang, et al. Origin and accumulation of natural gas in volcanics of Yingcheng formation of Changling fault depression, southern Songliao basin[J]. Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science Edition), 2018, 33(4):27-35.
    [3] 迟唤昭,董福湘,薛晓刚,等. 松辽盆地南部地区营城组典型火山机构地质特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2019,49(6):1649-1657.

    CHI Huanzhao, DONG Fuxiang, XUE Xiaogang, et al. Geological characteristics of typical volcanic edifices of Yingcheng formation in southern Songliao basin[J]. Journal of Jilin University(Earth Science Edition), 2019, 49(6):1649-1657.
    [4] 石秉忠. 松南地区 YS-2 井火成岩地层欠平衡钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2014,31(6):82-8.

    SHI Bingzhong. Underbalanced drilling fluid technology for well SY-2 in drilling igneous rocks[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2014, 31(6):82-8.
    [5] 王璞珺,陈崇阳,张英,等. 松辽盆地长岭断陷火山岩储层特征及有效储层分布规律[J]. 天然气工业,2015,35(08):10-18.

    WANG Pujun, CHEN Chongyang, ZHANG Ying, et al. Characteristics of volcanic reservoirs and distribution rules of effective reservoirs in the Changling fault depression, Songliao basin[J]. Natural Gas Industry, 2015, 35(08):10-18.
    [6] 李万清,孙国军,丁东财,等. 长深区块深井防塌钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2007,25(2):70-72.

    LI Wanqing, SUN Guojun, DING Dongcai, et al. Inhibitive drilling fluid technology in deep well drilling in block Changshen[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2007, 25(2):70-72.
    [7] 冯京海,徐同台,王富华,等. 南堡油田馆陶组玄武岩井壁失稳机理和技术对策研讨[J]. 钻井液与完井液,2008,25(5):1-4.

    FENG Jinghai, XU Tongtai, WANG Fuhua, et al. Borehole wall sloughing of basalt rocks in guantao formation in Nanbao oilfield: mechanism and technological solution[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2008, 25(5):1-4.
    [8] 刘彦学. 松南气田低密度低伤害随钻堵漏钻井液技术[J]. 钻井液与完井液,2019,36(4):442-448.

    LIU Yanxue. Low damage low density drilling fluid used in Songnan gas filed for lost circulation control while drilling[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2019, 36(4):442-448.
    [9] 刘翔,罗宇峰,王娟,等. 钻井液CO2污染的测试方法及处理技术[J]. 钻采工艺,2009,32(6):78-81.

    LIU Xiang, LUO Yufeng, WANG Juan, et al. Testing method and treating technology for CO2 pollution of drilling fluid[J]. Drilling & Production Technology, 2009, 32(6):78-81.
    [10] 王磊磊,王伟忠,张坤,等. 水基钻井液用抗高温降滤失剂的合成与性能评价[J]. 钻井液与完井液,2016,33(2):22-25.

    WANG Leilei, WANG Weizhong, ZHANG Kun, et al. Synthesis and evaluation of high temperature water base drilling fluid filter loss reducer[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2016, 33(2):22-25.
    [11] 毛惠,邱正松,付建国,等. 聚合物基纳米SiO2的制备及钻井液性能[J]. 中南大学学报(自然科学版),2015,46(7):2564-2570.

    MAO Hui, QIU Zhengsong, FU Jianguo, et al. Synthesis and drilling fluid performance of polymer based nano-silica composite[J]. Journal of Central South University (Science and Technology), 2015, 46(7):2564-2570.
    [12] BERG PC, PEDERSEN ES, LAURITSEN A, et al. Drilling, completion and openhole formation evaluation of high-angle wells in high-density cesium formate brine: the kvitebjørn experience, 2004-2006, SPE 105733 2007.
    [13] 夏鹏,蔡记华,范志军,等. 纳米二氧化硅对盐水钻井液性能的影响[J]. 钻井液与完井液,2015,32(3):9-12.

    XIA Peng, CAI Jihua, FAN Zhijun, et al. Effect of nano SiO2 on performance of saltwater drilling fluid[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid, 2015, 32(3):9-12.
  • 加载中
图(3) / 表(8)
计量
  • 文章访问数:  529
  • HTML全文浏览量:  231
  • PDF下载量:  54
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-02-09
  • 网络出版日期:  2023-11-09
  • 刊出日期:  2021-07-31

目录

    /

    返回文章
    返回