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抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用

李科 赵怀珍 李秀灵 周飞

李科,赵怀珍,李秀灵,等. 抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用[J]. 钻井液与完井液,2022,39(3):279-284 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.03.003
引用本文: 李科,赵怀珍,李秀灵,等. 抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用[J]. 钻井液与完井液,2022,39(3):279-284 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.03.003
LI Ke, ZHAO Huaizhen, LI Xiuling, et al.The development and application of high-temperature and high-performance water base drilling fluid on the well shunbei 801x[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(3):279-284 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.03.003
Citation: LI Ke, ZHAO Huaizhen, LI Xiuling, et al.The development and application of high-temperature and high-performance water base drilling fluid on the well shunbei 801x[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(3):279-284 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.03.003

抗高温高性能水基钻井液及其在顺北801X井的应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.03.003
基金项目: 中石化石油工程有限公司课题“深层特深层井筒强化及储层保护关键技术研究”( SG2101 02K );胜利石油工程有限公司课题“超支化聚合物降滤失封堵剂研究与应用”(SKG2110)
详细信息
    作者简介:

    李科,1978年生,高级工程师,现在主要主要从事钻井工程工作。电话 13287380925;E-mail:l_lixl766.ossl@sinopec.com

  • 中图分类号: TE254.3

The Development and Application of High-Temperature and High-Performance Water Base Drilling Fluid on the well Shunbei 801X

  • 摘要: 顺北801X井是塔里木盆地顺托果勒区块的一口重点探井,完钻井深为9145 m,最大井斜为71°,水平位移为1075.77 m,为国内陆上采用水基钻井液完钻的最深定向井。针对顺北801X井高温高压地层的特点,通过优选抗温处理剂,优化钻井液性能参数,研制出一套密度达2.0 g/cm3的高性能水基钻井液体系。室内评价结果表明,该钻井液抗温可达200 ℃,在高温下具有良好的流变性能,能较好地封堵泥页岩微裂缝,在180 ℃下的滤失量为13.8 mL,滤饼质量薄且有韧性,能抗CO32−、HCO3污染及盐水侵污染。现场应用表明,该钻井液在高温井段性能稳定,维护简单,起下钻顺利,未出现复杂情况,保证了井下安全、快速钻进,该井试油产量折算油气当量达1007.6 t。该钻井液的成功应用,为顺北区块后续施工井钻井液体系的优选提供很好的借鉴。

     

  • 图  1  润滑剂的增效润滑机理

    图  2  灰岩封堵前后扫描电镜图

    图  3  抗高温高性能水基钻井液封堵不同开度微裂缝的承压能力

    表  1  不同聚合物对钻井液流变性能的影响

    聚合物实验
    条件
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    φ6/φ3Gel/
    Pa/Pa
    1.0%NX-1 老化前 66.0 59 7.0 7/6 3.0/8.0
    200 ℃、16 h 43.0 39 4.0 3/2 1.5/2.0
    1.0%DSP-1 老化前 37.5 29 8.5 4/3 1.5/3.5
    200 ℃、16 h 26.5 23 3.5 3/2 1.0/2.0
    0.5%NX-1+
    0.5%DSP-1
    老化前 48.0 37 11.0 5/4 2.0/5.5
    200 ℃、16 h 46.0 38 8.0 4/3 1.5/4.0
      注:基浆为3#配方;参数在60 ℃下测定
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    表  2  0.5%降黏剂和0.5%FS-1对加重 钻井液沉降稳定性能的影响

    处理剂实验
    条件
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    φ6/φ3Gel/
    Pa/Pa
    沉降指数
    16 h48 h72 h
    老化前 57 12.0 7/5 3.0/9.0
    老化后 55 10.0 4/3 2.0/4.5 0.736 0.869 0.875
    降黏剂 老化前 49 10.0 4/3 2.0/5.0
    老化后 44 7.0 3/2 1.5/3.0 0.536 0.593 0.657
    FS-1 老化前 52 13.0 6/4 2.5/8.0
    老化后 49 11.5 5/4 2.0/6.5 0.514 0.516 0.520
      注:配方为:3#+0.5%NX-1+0.5%DSP-1;老化条件为200 ℃、16 h;其他参数在60 ℃下测定
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    表  3  抗高温高性能水基钻井液在不同温度下的基本性能

    T老化/
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    φ6/φ3Gel/
    Pa/Pa
    FLAPI/
    mL
    FLHTHP/
    mL
    润滑
    沉降
    指数
    180 51.0 12.0 6/5 3/9 1.8 12.2 0.06 0.506
    200 46.5 10.5 5/4 2/6 3.6 13.8 0.08 0.514
      注: FLHTHP 在180 ℃下测定;其他参数在60 ℃下测定
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    表  4  抗高温高性能水基钻井液抗污染性评价

    污染物浓度ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    FLHTHP/
    mL
    空白2.0346.510.52.0/6.012.2
    Na2CO310 g/L2.0450.011.02.0/7.014.2
    Na2CO330 g/L2.0557.016.04.0/12.015.8
    盐水10 mL/L46.010.52.0/6.0
    盐水30 mL/L44.09.02.0/5.0
    盐水50 mL/L39.08.02.0/4.0
      注:FLHTHP 在180 ℃下测定;其他参数在60 ℃下测定
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    表  5  顺北801X井四开井段抗高温水基钻井液的性能

    井深/
    m
    ρ/
    g·cm−3
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    Gel/
    Pa/Pa
    φ6/φ3Kf
    FLHTHP/
    mL
    77361.652383.0/9.05/48.8
    79641.4524102.0/8.56/50.03499.0
    84121.282792.0/6.04/30.03499.0
    91451.282892.0/7.55/40.03499.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-19
  • 修回日期:  2022-01-28
  • 网络出版日期:  2022-08-10
  • 刊出日期:  2022-05-30

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