胺基钻井液在大庆油田水平井的应用
大庆油田深层致密气抗高温防塌水平井水基钻井液技术
肪酸合成脂 ，研发出无毒环保的抗高温润滑剂。 ２．２ 室 内评 价 实验 ２．２．１ 聚酯封堵 剂 降滤失 评价 实验
取 ４００ｍＬ水 化 好 的 膨润 土 浆 ，将 聚酯 封堵 剂按 一 定 比例 的 加 量 ，分 别 加 入 到 基 浆 中 ，８０００ｒ／ｍｉｎ高 搅 ２０ｍｉｎ，充 分 搅 拌 均匀 ，测 得 常 温和 高 温 热 滚后 的流 变 性 、ＡＰＩ滤 失 量 和 高 温 高 压 滤 失 量 实 验 ，热 滚 温 度 为 １８０￣Ｃ，时 间为 ２４ｈ，高 温高 压 滤 失 量测 试 条 件 为 ，压 差 ３．５ＭＰａ，温度 １５０￣Ｃ，基 浆配 方 ：３％土 粉＋５％纯 碱 （土粉 量 ）＋０．０２％ＫＯＨ，实 验数据 见表 ｌ。
１０ ｍ。以上 ，近年来 ，深层天然气井由于井壁坍塌而引发 岩 、砂砾岩互层 ，含煤层 ，岩性局部过渡带的地层胶结能
的井漏 、卡钻等 问题十分普遍 ，且 以往使用的钻井液废 力差 ，构造缝酸 陛火山岩裂缝，较发育以高角度缝最多。
弃物对环境污染较大 ，已钻２１口井 ，其 中油基钻井液 ｌ５ １．２ 工程 难点
井液“高粘 高切”，流变性控制难度大［ ，封堵效果差 ，矿 造斜 ，着陆点 ３７００ｍ，水平段长 １０００￣１５００ｍ，完钻井深
物油及其润滑剂环保性差 ，油基钻井液环保性更差 。因 ４５００￣５０００ｍ，地温梯度平均为 ４．０２￣Ｃ／ｌＯＯｍ，预测井底
此 ，本文通过优选聚酯封堵剂和脂肪酸合成脂润滑剂 ， 温度 达 到 １５０￣Ｃ以上 ，地层 硬 度较 高 ，机 械钻 速 慢 ，钻井
收稿 日期 ：２０１７—１０—２７ 修回 日期 ：２０１７—１０—３１ 第一作者简介 ：邹大鹏 （１９８３一），男（汉族 ），山东乳山人 ，高级工程师 ，现从事钻井液配方研究与现场应用工作 。
油基钻井液介绍及应用
油基钻井液一、油基钻井液发展概述1、定义及类型➢油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。
➢两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。
在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。
2、油基钻井液的优缺点➢与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。
➢目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。
➢油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。
➢为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。
➢为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。
3、油基钻井液的发展阶段二、油基钻井液的组成1、基油(BaseOil)油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。
•在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。
•为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。
•由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。
苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。
苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。
•为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。
各种基油的物理性质注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。
2、水相(WaterPhase)：•淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。
新型油包水钻井液在徐深8-更平1井的应用
Pa
V
mP a. s
3/ 4 0. 35 662
备注
4. 2 现场应用效果 4. 2. 1 电稳定性
电稳定性是油包水乳状液首先应具备的基本性 能, 破乳电压是衡量乳化稳定性的主要指标, 徐深 8 - 更平 1 井 在正常三 开后, 破 乳电压始 终维持 在 1000V 以上, 显示出良好的乳化稳定性。随着钻井 的进行, 钻井液的乳化剂随着岩屑的携带, 地层水侵 入, 以及为调整油水比加入氯化钙水等降低, 需及时 向井内补充乳化剂。需要注意的是, 破乳电压也不是 越高越好, 此时要仔细分析原因, 如果是因为水分蒸 发, 导致油水比升高, 从而致使破 乳电压 2047V 以 上, 则需要加适量氯化钙水。良好的乳化稳定性也保 证了钻屑悬浮和低的滤失量。 4. 2. 2 滤失性能
由于本井使用活度平衡原理来稳定井壁, 有效 地抑制了地层岩石中蒙脱石、伊利石、绿泥石等粘土 矿物的水化膨胀和分散, 避免了钻井过程中可能发 生的缩颈、井壁剥落、井眼坍塌等复杂, 虽经历较长 时间的处理溢流和井漏, 但井眼状况良好。完井测井 资料显示: 本井井眼规则, 井径扩大率仅为 3. 2% 。 4. 2. 4 流变性与井眼清洁
乳 化剂 类型
合成主 乳+ 辅乳
Spa n80+ 环 烷酸酰胺
Span80+ 石 油酸 油 磺酸铁 + ABS
麦克巴
哈里伯顿
乳 化剂
2. 5: 1 3: 1 3. 5: 1
3:2
加量
2. 5: 1. 75 3: 2. 5 2. 28: 2. 35 2. 3: 2. 5
破 乳电
721 753 785
6 47
关键词: 油包水钻井液; 低粘高切; 井眼净化; 井壁稳定; 徐深 8- 更平 1 井 中图分类号: T E359 文献标识码: A 文章编号: 1006—7981( 2012) 16—0154—02
钻井液润滑剂的基础理论和在钻井工艺中的应用技术的研究.
摘要在石油钻井完井作业中，钻头钻进时避免不了会产生各种摩擦，造成设备磨损。
为了减少机械零部件在运行中因摩擦而产生的能量损失及设备损坏，世界各国积极研制各种用以降低摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，即钻井液润滑剂，以达到润滑减阻的目的。
本论文系统地对钻井液润滑剂的作用、分类、测试评价、应用以及近年国内外的油田应用研发动态进行研究讨论，为钻井液润滑剂的研发提供进一步的依据。
近年来，随着石油勘探开发技术的不断发展，为保证钻井液的润滑及抗磨性能适应各种不同的钻井条件和工艺技术，对钻井液润滑性提出了更高的要求。
我国正在积极开展“安全、健康、高效”的钻井液润滑剂的基础理论和应用技术的研究，并且取得了一系列的研究成果。
相信随着钻井液润滑剂技术的进一步发展，这一技术必将更好地应用于钻井工艺中，产生更大的经济效益。
关键词：钻井液；减阻；润滑剂；钻井工艺AbstractIn the oi l drilling and completion operations，drill bit can not be avoided a variety of caused by the device friction and wear. To reduce the friction loss and equipment damage caused by friction in the operation of drilling，various countries around the world are making active study on the wear of lubricating medium to reduce friction，that is，drilling fluid lubricant，in purpose of the reducing the friction. This thesis systematically discuss the drilling fluid lubricant’s function，classification，testing and evaluation，application and applied research in recent years，the dynamic research in domestic oil fields for the development of drilling lubricant to provide further basis.In recent years，as the development of the oil technology，we put more emphasis on drilling fluid lubricity to ensure the drilling fluid lubrication and wear properties can adapt to different conditions of drilling technology. China is actively make a study on the basic theory and applied technology research of "safe，healthy and efficient" drilling fluid lubricant，and has made a series of research results. I believe that with further development drilling fluid lubricant technology will be better used in drilling process，and will result in greater economic benefits.Key words: drilling；lubricants；friction reduce；drilling technology目录第1章概述 (1)1.1 摩擦的概述 (1)1.2 润滑和润滑剂 (3)1.3 钻井液用润滑剂 (4)1.4 本研究目的与意义 (6)第2章钻井液润滑剂 (8)2.1钻井液润滑剂的分类 (8)2.2 钻井液润滑剂的作用机理 (12)2.3环境友好钻井液润滑剂 (13)2.4常见国产润滑剂组分和特性 (15)第3章钻井液润滑性能的选用与测评 (17)3.1 钻井液润滑剂的选用 (17)3.2 润滑剂的测评 (18)3.3 影响润滑剂润滑性的因素 (21)3.4 实验评价仪器 (22)3.5 实验数据的可靠性问题 (25)3.6 应用实例 (26)第4章钻井液润滑剂的研发动态 (30)4.1国内外润滑剂的应用及研发进展 (30)4.2钻井液润滑剂的发展方向 (34)结语 (36)参考文献 (37)致谢 (41)第1章概述1.1 摩擦的概述当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。
水平井水基钻井液在大庆地区的应用
这 两 口井 的顺利 施工 ， 开创 了大 庆地 区水平 井水基 钻 井液施 工 的先例 ， 成功实 现 了水 基钻 井液 取代 油基钻 井 液 的 目标 ， 同时也 开 创 了钻 进 速 度最 快 、 工 周 期 最 施
２。
表 ２ 纳 米 乳液 加 入 后 的流 变 性 能 地 层 ／ 性 岩 加 入 前
（） ｓ
４ ８ ５ ４ ５１ ５３
加 入 后
（） ｓ
静 切 力
（ ａ Ｐ）
动切 力
（ ） Ｐａ
１ －５ ｌ７
１ １
嫩一段／ 色泥岩 黑
５ ５ ６ ０ ６ ０ ６ ４ ６ １
表 ３ 现场钻井液润滑性 实验数据
等 不 良现象 ， 钻进 至大 斜 度井 段 后 ， 繁地 起 下 钻 作业 频 也没 有 出现 较大 的剥 落现象 ， 充分 体现 了该乳液 钻井 液
的护 壁稳定 能力 。
２ ３ 井 眼净化 能力 ．
在斜井 段 和 水平 段 ， 屑 会 因为 沉 淀 而形 成 岩 屑 钻
大；
会使钻井液的粘切迅速增 大， 以至无法控制， 所以在加 入时一 定要 本着 细水 长 流 、 补慢 加 的原 则 ， 慢 地 把 勤 缓 纳米乳 液加 人 到钻井 液 当中 ， 同时配合 加入 与之相 配伍
的消 泡剂 ， 以消 除 气 泡对 钻 井 液 性 能 的 影 响 。参 见 表
３２ ． ５左 右 ， 径扩 大率为 ２ ８左右 ， 有 出现 “ 肚子 ” 井 ． 没 大
非常规油气藏水平井油基钻井液技术
非常规油气藏水平井油基钻井液技术非常规油气藏是指那些资源储存和开采方式不同于传统油气藏的，包括页岩气、煤层气等。
由于非常规油气藏的特点，传统的钻井技术已经无法满足其开采的需求。
因此，开发适合非常规油气藏的钻井技术变得尤为重要。
在非常规油气藏的开采过程中，水平井成为了主要的开采方式，而油基钻井液作为水平井钻井的关键因素，其性能和应用效果对于非常规油气藏的开采至关重要。
传统的水平井钻井液通常是以钙基为主，而在非常规油气藏的开采过程中，其钙基的应用效果则存在较大的不确定性和风险。
因此，开发一种适合非常规油气藏的钻井液技术，具有着重要的现实意义和需要。
油基钻井液具有兼具水溶性和油溶性的独特优势，其动力学性能和化学性质与非常规油气藏的特点相符合，可以在水平井钻井中起到一定的优化作用。
与传统的钙基钻井液相比，油基钻井液具有较强的泥浆性能、优异的边界稳定性和较长的沉淀时间，可以更好的解决在水平井钻井中产生的难题，例如泥浆过流、漏失、泥浆循环等。
同时，在非常规油气藏的开采过程中，油基钻井液对于环境的影响也相对较小，有利于环境和生态的保护。
另一方面，油基钻井液不会污染地下水和土壤，可以轻松地实现回收和再利用。
因此，非常规油气藏水平井钻井液技术发展的重点是如何研发一种性能稳定、环保型、低成本的油基钻井液，并将其应用于实际生产中。
这就需要相关技术人员进行研究和探索，不断完善油基钻井液的配方和制备工艺，并加强对钻井液的性能评价和优化。
只有这样，才能使油基钻井液技术真正成为非常规油气藏水平井开采技术的重要组成部分，为非常规油气藏的高效和可持续开发提供强有力的支持和保障。
钻井液在非常规油气藏开采中具有重要作用。
除了作为钻井润滑油，还要兼顾地层稳定性，保护井筒不被漏失泥浆中的液体、气体和油层中的巨量气体侵入，以免影响完整的有效评价与生产。
钻井液中含有各种添加剂，这些添加剂的质量会直接影响到钻井液功能的有效性和稳定性。
钻井液在钻井中主要的功能有三个方面：(1)润滑钻头和钻杆；(2)维持井壁稳定；(3)悬浮孔屑、清洗井眼。
水平井压裂工艺技术大庆
水平井压裂工艺技术大庆水平井压裂工艺技术是一种在油田开发中广泛应用的技术，它能够有效提高油气田的产能，延长油田的生产周期，是目前油田开发中非常重要的一项技术。
大庆油田作为我国最早的大型油田之一，一直在水平井压裂工艺技术的研究和应用方面处于领先地位。
下面我们将就大庆油田在水平井压裂工艺技术方面的研究和应用进行介绍。
一、水平井压裂工艺技术简介水平井是指井眼在地层中水平或近水平延伸的油气井，水平井的特点是储层接触面积大，能够有效提高油气的采收率。
而压裂工艺是指通过在井眼中注入高压流体，使地层岩石发生裂缝，增加油气的渗透性，提高油气的产能。
水平井压裂工艺技术则是将水平井与压裂工艺相结合，通过在水平井中进行压裂操作，提高油气的产能和采收率。
二、大庆油田在水平井压裂工艺技术方面的研究大庆油田作为我国最早的大型油田之一，一直在水平井压裂工艺技术方面进行着深入的研究。
在水平井方面，大庆油田开展了大量的水平井钻井技术研究，包括水平井定向钻井技术、水平井完井技术等方面的研究，积累了丰富的经验。
在压裂工艺方面，大庆油田也进行了大量的研究工作，包括压裂液体系的优化、压裂参数的确定、压裂裂缝的预测等方面的研究，为水平井压裂工艺技术的应用奠定了基础。
三、大庆油田在水平井压裂工艺技术方面的应用大庆油田在水平井压裂工艺技术方面的应用非常广泛，已经在大庆油田的多个油气田中得到了成功应用。
通过水平井压裂工艺技术，大庆油田提高了油气田的产能，延长了油气田的生产周期，取得了显著的经济效益。
在大庆油田的应用实践中，不断总结经验，不断改进技术，不断提高水平井压裂工艺技术的应用水平，为大庆油田的油气田开发做出了重要贡献。
四、大庆油田在水平井压裂工艺技术方面的未来展望随着我国油气资源的日益紧缺，对于油气田的开发和生产提出了更高的要求。
水平井压裂工艺技术作为一种重要的增产技术，将在未来得到更加广泛的应用。
大庆油田将继续加大对水平井压裂工艺技术的研究力度，不断提高技术水平，为大庆油田的油气田开发提供更好的技术支持。
胜利油田页岩油藏钻井液技术
胜利油田页岩油藏钻井液技术万绪新;刘振东;侯业贵【摘要】胜利油田相继在罗家等区块部署了页岩油藏水平井，用于页岩油的开发。
页岩地层层理和微裂缝发育，钻井过程中极易引起井壁失稳问题。
同时，由于水平段较长，也存在着润滑、井眼清洁等难题。
针对施工难点和风险，研究制定了页岩油藏钻井液方案，二开采用胺基钻井液体系，三开采用油基钻井液，顺利地完成了钻井施工。
就胜利油田页岩油藏钻井液技术进行了介绍和分析，针对应用过程中存在的一些问题进行了探讨，对页岩油藏的勘探开发有一定的启示作用。
%Shale oil horizontal wells were arranged in Shengli oilfield, including Luojia and some other blocks for shale oil development.With shale bedding and micro fissure developing, the borehole instability is extremely easy to be caused in drilling process.At the same time, due to the long horizontal section, there are the difficulties of lubrication and borehole cleaning.For the construction difficulties and risks, the drilling fluid scheme for shale oil reservoir was worked out by re-search:amine-based and oil-based drilling fluid system being used for the second and the third sections respectively, and the drilling construction was successfully completed.The drilling fluid technology used for shale oil reservoir in Shengli oil-field is introduced in this paper and the discussion is made on some technical problems in the application.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P25-29)【关键词】页岩油藏;水平井;胺基钻井液;油基钻井液【作者】万绪新;刘振东;侯业贵【作者单位】中石化胜利油田分公司石油工程监督中心，山东东营257017;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营257017;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TE254截止目前，胜利油田共完成渤页平1、渤页平2、渤页平1－2井及梁页1HF井等4口页岩油藏水平井的钻井施工，在页岩油藏勘探开发上取得了一定的进展。
油基钻井液介绍及应用
油基钻井液介绍及应⽤油基钻井液⼀、油基钻井液发展概述1、定义及类型油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。
两种油基钻井液——全油基钻井液和油包⽔乳化钻井液。
在全油基钻井液中，⽔是⽆⽤的组分，其含⽔量不应超过10%；⽽在油包⽔钻井液中，⽔作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含⽔量⼀般为10~60%。
2、油基钻井液的优缺点与⽔基钻井液相⽐较，油基钻井液具有能抗⾼温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油⽓层损害程度较⼩等多种优点。
⽬前已成为钻⾼难度的⾼温深井、⼤斜度定向井、⽔平井和各种复杂地层的重要⼿段，并且还可⼴泛地⽤作解卡液、射孔完井液、修井液和取⼼液等。
油基钻井液的配制成本⽐⽔基钻井液⾼得多，使⽤时往往会对井场附近的⽣态环境造成严重影响。
为了提⾼钻速，从20世纪70年代中期开始，较⼴泛地使⽤了低胶质油包⽔乳化钻井液。
为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，⼜逐步推⼴使⽤了以矿物油作为基油的低毒油包⽔乳化钻井液。
3、油基钻井液的发展阶段⼆、油基钻井液的组成1、基油(BaseOil)油包⽔乳化钻井液是以⽔滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。
在油包⽔乳化钻井液中⽤作连续相的油称为基油，⽬前普遍使⽤的基油为柴油(我国常使⽤零号柴油)和各种低毒矿物油。
为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。
由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作⽤，因此芳烃含量不宜过⾼，⼀般要求柴油的苯胺点在60℃以上。
苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。
苯胺点越⾼，表明油中烷烃含量越⾼，芳烃含量越低。
为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过⾼。
各种基油的物理性质注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常⽤矿物油的代号。
2、⽔相(WaterPhase)：淡⽔、盐⽔或海⽔均可⽤作油基钻井液的⽔相。
钻井液
1.前言近年来，随着石油勘探开发技术的不断发展，特别是深井、超深井及特殊工艺井钻探越来越多，对钻井液提出了更高的要求。
“安全、健康、高效”的钻井液技术，标志着钻井液技术研究和应用进入了一个全新的发展阶段。
围绕钻井液工程技术和“安全、健康、高效”这一发展主题，国外一些公司相继投入大量的人力和财力，以满足复杂条件的钻探技术、油气层保护、油气测录井与评价、环保要求以及提高油气勘探开发综合效益等为目标，开展了大量基础理论和应用技术研究，取得了一系列的研究成果和应用技术。
如研制并推广了聚合醇钻井液、正电胶钻井液、甲酸盐钻井液、稀硅酸盐钻井液和微泡钻井液等具有国际先进水平的水基防塌钻井液新体系，以及环保性能优良的第二代合成基钻井液和逆乳化钻井液新体系。
这些研究在很大程度上体现出21世纪钻井液技术发展的方向。
就国内来说，在实践经验的基础上，钻井液技术工作始终围绕钻井生产需要，把解决复杂问题、缩短完井周期作为努力方向。
特别是近年来，在深井、超深井钻井液方面取得了一系列新成果，解决了一系列生产难题。
在生产中结合国内实际，借鉴国外新技术，逐步形成了两性离子聚合物钻井液、正电胶钻井液、硅酸盐钻井液、甲基葡萄糖苷钻井液、聚合醇钻井液等一系列新技术，并在逐步形成高难度的超高温和超高密度钻井液体系，为我国钻井液技术的进一步发展奠定了基础。
在气体钻井方面，针对普光气田的需要，通过引进、消化、吸收，逐步完善了一套适合普光气田安全施工要求的气体钻井(包括雾化和泡沫)技术。
在防漏、堵漏方面，逐步建立了一套从找漏到堵漏，防堵结合的有效堵漏方法，并借助成像测井技术对井漏特征、堵漏机理有了更清晰的认识，结合现场实际建立了行之有效的防漏、堵漏模拟评价实验装置，使室内评价更符合现场实际，逐步使堵漏一次成功率得到有效的提高，凝胶堵漏剂的研究与应用，使堵漏技术有了长足的进步。
在井壁稳定方面，引入了“多元协同”钻井液防塌理念，为了提高封堵和强化钻井液的抑制性，研制了一系列专用的抑制剂，形成了胺基防塌钻井液体系、聚合醇钻井液体系、正电胶钻井液体系等。
硅基阳离子钻井液在大庆首口鱼骨水平井中的应用
井液性能稳定要求钻井液具有很强的抑制性 。其次 ， 为 了避免 二开 大井 眼施工 中钻 头钻具 泥包 现象 发生 ， 也要 求使用的钻井液具有较高的抑制性 。最后 ， 三开分支井 眼施工 周期 可能会 偏长 ， 虑到裸 眼井段 的稳 定性 问题 考 同样要求体系具有较强的防塌抑制性。硅基阳离子钻 井液是大庆油田水平井施工中的主要钻井液 ， 其中的大 阳离子包被剂具有很强的抑制性 。使用该钻井液在 以 往的水平井施工中未出现井壁失稳和井塌现象， 该体系 具 有很 强 的防塌抑 制性 。 １２ 钻 井液 稳定 的流变 性 ． 钻遇易水化高分散泥岩段时， 要求钻井液体系具有 稳定的粘度和密度 。硅基 阳离子钻井液体系中的大 阳 离子 包 被剂对 高分散 的泥 岩具 有很 好 的抑 制作 用 ， 钻 在 井施工中与降粘剂 、 流型调节剂配合使用 ， 保证 了体系 稳定的流变性。另外大阳离子包被剂对于高分散的泥 岩具有很强的包被效果， 使得钻进过程中产生的钻屑很 容易被筛出， 保证了体系稳定 的密度， 有利于井下安全 施工和钻井液体系的整体维护 。 １３ 钻 井液 良好 的携砂 性能 ． 水平井 井斜 角 ３ 。 ６。 ０～ Ｏ这个 区域 是 整 个 水平 井 清
８ ０
西部 探矿工 程
２ １ 年第 ６ ０１ 期
硅基 阳 离子 钻 井液在 大 庆 首 口鱼 骨水 平 井 中的应 用
杨桂林
（ 大庆钻 探工 程公 司钻 井工程技 术研 究 院， 龙江 大庆 １３ １） 黑 ６４ ３ 摘 要： ８ ３ 平 １ 高 —３一 Ｚ井是 大庆 第一 口两分 支鱼 骨 水平 井。此 井 主 井眼 井深 １４ｍ， ９ ５ 两分 支井 眼
洗井 眼 的关 键井 段 。在这 个 区域 岩 屑 下沉 到 下井 壁 的 机会 增多 ， 随井 斜角 的增 大 ， 环空 中逐 渐形 成 稳定 的 岩
油基钻井液在页岩油气水平井的研究与应用
油 基 钻 井液 在 页岩 油 气 水 平 井 的研 究与 应 用
口
、。
， 长 江 大 学 地 质 资 源 与 地 质 工程 博 士 后科 研 流 动 站 ，湖 北 荆 州 ４ ３ ４ ０ ２ ３ 、
＼ ｉ ｉ ￣ ； ｉ ｔ ， 汉 科 新 技 术 股 份 有 限公 司
，
湖北 Ｎ Ｏ ｑ ＼ ｌ ４ ３ ４ ０ ０ ０
ｌ 强 封 堵 油 基 钻 井液 体 系 研 究
、
室 内 构 建 的 油 基 钻 井 液 的 基 本 配 方 如 下 ：８ ０ ｍＬ 基 础 油 ＋ ２ ０ ｍＬ Ｃ ａ Ｃ Ｉ 水 溶 液 ＋
１ ． ５ ～２ ｇ ＨＭＯ — Ｅ ＭＵＬ（ 主乳 化 剂 ） ＋１ ～１ ． ５ ｇ ＨＭ０ 一 Ｃ ＯＡＴ（ 辅乳 化剂 ） ＋ｌ ｇ ＨＭＯ－ ＷＥ Ｔ（ 润 湿剂 ） ＋
／
王 荐 ，舒 福 昌 ，向兴 金 ，聂 明顺 （ 湖北汉科新技术 股份有限公司， 湖北Ｎ ０ ＊ ｌ ４ ３ ４ ０ ０ ０ ）
［ 摘 要 ］ 针 对 页岩 油 气水 平 井 的 特 点 ， 室 内 着 重 研 究 了油 基 钻 井 液 体 系 的携 砂 能 力 及 封 堵 能 力 ， 构 建 了适 合 于 页 岩 油 气 水 平 井 的 强封 堵 油 基 钻 井 液 体 系 。 通 过 现 场 ４ 口页 岩 油 气 水 平 井 的 应 用 表 明 ， 油基 钻 井 液 具 有 良好 的流 变 性 能 ，没 有 岩 屑 床 形 成 ， 且 防塌 能 力 强 ， 滤 失 量 低 ， 井 壁 稳 定 ， 电 测 一 次 成 功 ， 下 套 管
大庆钻探特色技术
大庆钻探特色技术钻探系统广大工程技术人员，牢固树立“科学技术是第一生产力”的指导思想，坚持技术发展与油田勘探开发需要相结合、与市场需求相结合的原则。
经过多年的攻关，特色技术得到持续发展，工艺技术水平不断提高，自主创新能力不断增强。
在钻井、物探、测井和录井技术等方面，形成了一批具有大庆特色的钻探技术系列。
一、钻井技术1、调整井钻井完井技术开展并完善了地层压力预测与降压泄压技术、防漏堵漏技术、防斜防卡技术、薄层固井工艺技术等，形成了一套以低渗高压和高渗低压层薄层固井技术为代表的高含水后期钻井完井技术，整体达到了国际先进水平。
为油田开发实施延时测井，优化射孔方案，延长油井寿命，提高采收率提供了良好的井下条件，年钻井3000多口，固井质量合格率达到99%以上。
2、水平井钻井完井技术开展了浅层水平井、中曲率半径水平井、51/2"套管内开窗侧钻水平井、阶梯式水平井等技术攻关，形成了水平井钻井完井特色技术。
古平1井在4m厚裂缝性砂岩内钻成水平段长1001m的中曲率半径水平井；金侧平-6井和高160-侧平38井在51/2"套管内进行开窗侧钻水平井获得成功；外围“三低”油田和老区顶部剩余油开采实现了在-0.8m薄油层内钻阶梯式水平井。
3、欠平衡/气体钻井完井技术研制了具有自主知识产权的DQ-1型旋转防喷器、随钻井下压力温度测试工具，建立了欠平衡/气体钻井基础理论计算模型，确立了欠平衡钻井完井工艺技术。
通过雾化/泡沫钻井液、气体钻井监测分析技术及空气锤等相关技术的研究应用，欠平衡/气体钻井特色技术逐渐成熟。
现场应用34口井，其中，气体钻井18口，机械钻速是常规钻井的4倍以上，并有效地保护了储层。
单井空气钻井最大进尺1521.89m（古深2井），单只牙轮钻头最大进尺593.29m （徐深213井），单只空气锤最大进尺700m（古深2井），单井采用雾化/泡沫钻井最大进尺751m（徐深43井），在储层采用氮气钻井进尺701m（达深9井）。
盐水钻井液在油井水平井的应用
剂浓度， 在６ 号罐配置高浓度聚合物胶液， 浆排污泵管线插在
６号 罐打 泥 浆 ， 使 聚 合物通 过 流沙 槽 自动流 到上水 罐 ， 从而 使
聚合 物处 理剂 班 抑制性聚 合物 ， 同时 加入无机盐抑 制井壁坍塌 。 性能 ： ｐ＜ １ ． ０ ｌ 入 井 钻井 液始 终 保持 有较 高 的聚 合物 浓度 ， 补充量 在８ ０ ０ －１ ０ ０ ０ ＫＧ。 钻穿安 定直 罗后 ， 逐步 加入 工业盐 ， 要 ｇ ／ｃ ｍ ， Ｆ Ｖ ： ３ ０ —３ ２ ｓ 。 （ ２ ） 斜 井 段和 水平 段钻 井液 技 术 井 斜超 过３ ０度后 由地 求 上 每 班 加 量２ — ３吨 ， （ 有 关 理 论 得 出Ｎａ Ｃ ［ 加 量 为０ ． ２ ｍｏ ｔ ／ Ｌ （ １ １ ． ７ ｋ ｇ ／ ｍ ） 时， 机械 钻速 最 快 ， 根据计算， 钻 井 液 总 量３ ０ ０
１技 术难 点
通过 盐水 钻井液 的使 用 ， 较 好的 ①长 裸 眼井 段 ， 浸泡时 间长 ， 井 壁稳定 性差 ， 坍 塌严重 。 二 求钻 井液具 有极 强的抑 制性 ， 开 井 深结 构 ， 在表 层下２ ０ ０米左 右技 术 套管 ， 其 它井 段均 为 裸 解决 了这 一难 题 。
盐水 钻井液在水平 井开发过程 中应 用越来越广泛 ， 盐水 钻 易塌地层多 ， 洛河组 地层易漏 ， 且极 易吸水膨胀 引起 地层缩径 ，
井液以其 低粘切 ， 低摩阻 ， 强抑制 的作用 ， 成功解 决 了水平井 开 安定 直罗组软 泥岩极易造 浆分散 。 地应力释放 后 ， 容 易坍塌 。 下 发过程 的滑动托压 ， 井壁稳 定 ， 实现 了快速 钻进 ， 提高 了钻 井机 部 延安 ， 延 长地 层也存 在多 段泥岩 ， 容 易造浆 ， 钻 井液 上罐后 ， 械钻速 。 如果抑 制性 跟不 上 ， 造 浆产 生的 固相混 在钻井液 中 ， 会给 钻井 液维护处理 带来极大 的难度和 危害。 因此 ， 钻井 液处理方面 ， 要
水平井水基钻井液体系应用现状
‘
关 键 词 水平 井 钻 井 液体 系 应 用 现 状 综 述
中 图分 类 号 ： Ｅ ５ ． Ｔ ２４３
１ ａ Ｓ动塑 比可控制 在０ ３ １０Ｐ ／ ａ ｓ ５ ｍＰ ・， ． － ． ａ ｍＰ ・之间 ，
岩储 层 以及大 位移 或超 长水平 段 的水平 井 。水基 钻 井 液在抑 制性 、 滑性 、 护储 层等 技术 方面 均不 及 润 保
第 一 作 者简 介 ： 晓光 ， 士 研 究 生 ，９ ５年 生 ， ０ １年 毕 业 于 黑龙 江大 学 化 学 化工 学 院 有 机 化 学 专 业 ， 任 大 庆 石 油 管 耿 硕 １６ ２０ 现 理 局 钻探 集 团钻 井 工程 技 术 研 究 院 钻 井 液 技 术 研 究 所 所 长 。 地 址 ： 龙 江 省 大 庆 市 大 庆 石 油 管 理 局 钻 探 集 团钻 井 工 程 技 术 黑 研 究 院钻 井 液 技 术研 究 所 ； 邮政 编 码 １ ３ １ ； ６ ４ ３ 电话 （ ４ ９ ４ ９ ３ ９ ０ ５ ）８ ２０ 。
从 钻 井液 类 型 选择 上 看 ， 体分 成 油 基 钻井 液 大
和水基 钻井 液 。油基 钻井液 主要 用 于最易 出现 井 眼 稳定 问 题 的夹 有裂 缝 性 页 岩 的 储层 、 易受 损 害 的砂
ＡＩ Ｐ 滤失量为４ ｍ 。 ￣５ Ｌ 中国各油 田钻水平井 的实践 得 出， 钻井 液初 切 最好 大 于 ３ ａ 塑 性 黏度 一 般应 大 于 Ｐ，
文献 标 识 码 ： Ａ
使用聚合物钻井液钻水平井保持原油产量
得 到不 断完善 。为 了收集 所需 的钻 井液 参数 ，使 用
了由科 研 生产 联合 企业 钻 井股 份公 司研 制 的水力 流
变程 序 和方法 。计 算过 程 中解决 了以下 问题 ： ◇ 渗 透性溶 液 的 选 择 ，保 障 在地 层 中 （ 括在 包 井 底条 件 下）具 有 较低 的渗 流速 度 ； ◇确 定 溶 液所 需 的渗 流 结 构 特性 ， 障 清 除井 保
油 田 ， 层 地
业 的生 产装 备也 必须 确保 有能 力控 制经 济风 险 。
在应 用传 统 工艺初 期 开发 阶段 ，钻 井液 与产 层
不 配伍是 油井 产 能遭 到极 大破坏 的原 因之一 。钻 井
表 ｌ
指 标 北 巴库 ， ２ ＡＢ 梅吉翁， ８ ＢＢ
瓦京 ， Ｂ８ Ｂ
杨 晓 丽 ：使 用聚 合 物钻 井 液 钻 水 平 井 保 持 原 油 产 量
２ ９
使 用 聚 合 物 钻 井 液 钻 水 平 井 保 持 原 油 产 量
编 译 ：杨 晓 丽 （ 大庆油 田勘探开发研究 院）
审校 ：李发 荣 （ 大庆油田工程有限公司）
摘 要 目前 ， 俄 罗 斯 油 田 原 油 储 量 结 构 遭 到 极 大破 坏 ， 大 部 分 原 油 成 为 难 采 储 量 。
一
时 ，钻井 液 固化 ，形成 井底 淤 积 。此 外 ，渗 流带 被 钻井 液封 堵 ，引起 钻井 液 与地层 流体 和 地层 岩石相
互 之 间 的物理一 学 作用 。 化 斯 拉夫 一 吉 翁 股 份 公 司 的 乌 德 穆 尔 特 油 田 ， 梅 应 用生 物 聚合物 钻 井液 “ ｙ Ｂ Ｃ ６ ｐ Ｈ ”取 得 了 良好 的效 果 。公 司专 家研 究 了乌德 穆 尔特 油 田开发初 期 钻开 油层 时使 用 试剂 对 油井产 能 的影 响 。研 究表 明 ，在 用 黏土溶 液 钻开地 层 条件 下 ，油井 的 实际产 能不 超 过设 计 的 １ ；而 使 用 交 联 聚 合 物 不 超 过 ３ ； ５ Ｏ
大庆油田水平井多种完井方式探讨
关键词 ：水平 井 ；完井方 式 ；发展 设 想
ｏ ｈ １８ ） ２ 世纪 ８ 年代国际石油界迅速发展并 １ ０ ０ ３ 臻完善 Ｊｓｉ（９８ 的研究成果 ，水平井 产能的计 算公式 水平井开采配套技术 ，水平井开采具有接触更大油藏 为 ： Ｃ ｈ ｉ。 。 Ｋｎ ／ｚＢ ． 面积的能力，与垂直井相 比，泄油面积增大，能提高 单井产量 、提高对油藏的控制程度 ，水平井产能比邻 井直井提高 ２ ６ 。大庆油 田水平井技术研究应用 — 倍 开始于 “ 八五”期间国家重点攻关 项 目，在外 围特 式中 Ｂ＝￣ Ｋ ／ ／ Ｋ 低渗油田钻井 ４口，进入 “ 十五” ，为探索老区厚油 厂——＿ ＝ ＝ ＝ ＝一 『＝ ＝ ＝ ＝ ：＝＝ ＝ 层顶部剩余油和外围低渗透 、低丰度 、薄互层储量有 效动用途 径，又重新开 展水平井技术研究 ，截止 到 ｒｈ＝ ｅ ２０ 年底 ，大庆油田累计钻水平井 ３ ０５ ８口，预计 ２ｏ ｏ６ Ｂ ——油层渗透率各向异性系数 ； 年将突破 ７ ０口井。随着水平井开采规模的增加，提 ｋ ｋ ｖ ——油层水平 、 垂向方向的渗透率； 高单井产能、降低完井成本技术尤为重要 ，还需要不 ａ ——长度为 Ｌ的水平井所形成 的椭球形泄流区 断发展完善。 域的长半轴 ； Ｌ ——水平井水平段钻遇砂岩有效长度 ； ｌ 技术现状 ｓ ——水平井表皮系数 ； 为探索水平井在开发低渗透且有多个薄互层油藏 ｒ——水平井的泄流半径； ｈ 中的应用 ， 开展 了水平井射孔完井条件下的酸化 、压 Ａ ——水平井控制泄油面积。 裂等工艺技术试验攻关 ，为水平井开采提供了一定的 从上 述公式 可 以看 出 ，水 平井 表皮 系数是 影 响水 保障，但还存在一定问题 ，如 ：随着水平井应用规模 平井产量主要因数之一 ， 水平井完井方式可以控制完 的不断扩大，水平井完井方式单一 ，只有北 ２— ５一 善程度、对油层 的污染程度 、完井成本 。 ｃｌ ｌ ７井采用筛管顶部封 固完井技术 ，其它均采用套 ｚ ２１ 水 平 井完井 ． 管射孔完井 ，成本高，因此 ，降低完井成本、提高单 完井方式决定了油层与井筒的连接方式 ，不同的 井产能技术还应继续发展 。 完井方式其完善程度不同，由于受到钻井损害和完井 过程的损害及打开性质的不同，对油层部位的油气流 ２ 技术发展设想 向井底 的附加渗流阻力不同 ，总表皮系数不同 ，导致 水平井提高单井产能技术在重点继续外围水平井 油井的产能不同，且不同的完井方式其成本也不同， 分段控制压裂技术的基础上 ，建议发展提高单井产能 导致水平井的开采效益不同。 目 前国内外常用的水平井的完井方式有 ５ ，裸 种 及降成本的水平井多种完井方式及优选技术。 钻孔／ 割缝衬管完井 、带管外封隔器的钻孔／ ２ 世纪 ８ ０ ０年代，法 国 Ｇｇｒ ｉ 率先推导 出理想水 眼完井 、 ｅ 割缝衬管完井 、固井射孔完井和砾石充填防砂完井 。 平井产能即 自 然产能的数学模型。此后，美国 Ｊｓｉ ｏｈ， ．． Ｂ ｒｏ 等人不断完善和深化了这方 面的研究 。基于 ２ ２ １ 水平井裸眼完井 ｏｓ ｉｖ
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胺基钻井液在大庆油田水平井的应用
【摘要】目前，大庆油田打钻水平井时所用的钻井液一般都为油基钻井液，其成本高，携带岩屑的性能较差，而且如果废弃的油基钻井液如果处理不当，会造成环境污染。
因此，一种新型钻井液——胺基钻井液被研制出来。
本文结合大庆油田的实际情况，就胺基钻井液的应用等方面做了简要分析。
【关键词】胺基钻井液大庆油田水平井应用分析
1 大庆油田现状
钻井液是水平井钻井当中的关键因素。
在钻井过程中，钻井液的主要作用是携带和悬浮岩屑、稳定井壁和平衡地层压力、冷却和润滑钻头及传递水动力。
水平井比直井对所用的钻井液的要求更高，水平井钻井液除要能保持井眼的稳定性和有效携带岩屑外，还必须具有良好的润滑性能，能够保护油气层，尽量减少储层伤害的发生。
如果上述任何一方面性能达不到要求，都可能会造成水平井钻井出现复杂问题或降低油井的产能。
现在大庆油田已经进入开发的中后期，长期的深度注采在油藏顶部形成了一些顶部剩余油，这些薄油层在难动用的油田储量中占有较大比例。
由于油层太薄，如果利用直井和常规定向井开发，油层裸露面积有限，难以形成商业生产能力，而利用水平井技术，就可将有工业价值产量所要求的最小油层厚度降低到最小限度，从而达到提高采收率和开发超薄油层难动用储量的目的。
因此，一种能适用在水平井的新型钻井液的出现迫在眉睫，经过实验研究，胺基钻
井液问世，其在大庆油田水平井的作用要大于油基钻井液。
2 胺基钻井液简介
（1）为了满足环保的要求和降低钻井液的成本，国外的科研机构在寻找一种具有油基钻井液性能的水基钻井液时，开发出了一种新型的高性能水基钻井液（hpwbm），其实质是采用了一种新的阳离子胺基聚合物，又称胺基钻井液，它是利用胺盐的高抑制能力、防泥包能力以及成膜作用，达到了与油基钻井液相当的效果。
（2）胺基钻井液配方：（2%～4%）膨润土 +0.2%na2co3+0.2%naoh+（0.5%～0.8%）包被剂 fa367（jb66、pmha- ii）+1%降滤失剂ap220（sp-8）+（5%～10%）nacl+（1.5%～2.0%）胺基抑制剂siat+1% 防卡剂 superfree+2%～3%）磺化沥青 + 重晶石。
其中，superfree 具有良好的润滑性能，slat容易被黏土优先吸附，可以固定黏土片层的间距。
下表为室内实验数据，1#为胺基钻井液，2#为钾钙基钻井液4%膨润土 +2%rstf +7%kcl + 0.3 % fa367 +
0.5%xy-27+5%pht+2%tx+1%koh+0.3%c
ao+0.5%cmc-lv+2%qcx-1+1%wc-1 + 重晶石（表1）。
测试结果表明，胺基钻井液具有良好的流变性能和抗温性能。
2.3 胺基钻井液的特点
2.3.1 抑制性强
胺盐容易溶于水，毒性低，可以与其他添加剂一起使用，不水解，具有成膜作用。
新胺盐有独特的分子结构，可填充黏土层间，并把它们束缚在一起，有效地减少黏土的吸水倾向；另外，胺基分子
通过金属阳离子吸附在黏土表面，或者是在离子交换中取代了金属阳离子形成了对黏土的束缚。
2.3.2 环保性好
胺基钻井液满足环保机构的环保规定，又能够满足钻井施工，废弃钻井液和钻屑都能够直接排放，大大减少了对环境的污染。
3 胺基钻井液在大庆油田水平井中的应用
（1）如果用原始的钻井液钻井时，如果钻头停止，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔底部，将钻孔堵塞。
这样的情况会大大降低钻井的效率，使得刚刚钻好的井不通畅，还要浪费时间重新钻井。
胺基钻井液的粘稠度会随着钻井液的流动性降低而增加，即钻井液流动越缓，其粘稠度越高。
当钻头停止转动，钻井液不再流动时，钻井液就会形成了一种凝胶体，这种凝胶体可以使钻屑悬浮在钻井液中，避免其沉入钻孔底部导致钻孔堵塞。
所以，胺基钻井液的使用能够彻底清洁井底，同时能够将岩屑进行携带。
（2）当钻头在地下高速运转时，钻头与岩石相互摩擦会产生大量的热量，长期处在激烈摩擦与高温中，会对钻头产生严重损耗，这样无形中就会增加经济成本。
胺基钻井液可以更好地起到对钻头的冷却和润滑作用。
这样不仅可以有效地减少磨损钻具，还可以很好地延长钻头的使用寿命。
（3）胺基钻井液可以更好地平衡井壁岩石的侧压力，通过对井壁上滤饼的形成，可以更好地将井壁封闭、更好地稳定井壁。
这样做的主要目的是较少对油气层的污染，更好地防止井壁的坍塌。
（4）钻井液可以成为悬浮岩屑与加重剂的角色，这样做的目的一方面可以降低岩屑的沉降速度，另一方面可以更好的避免可能发生的沉沙卡钻现象。
（5）如果钻井周围岩石含盐量很高，水就会溶解岩石中的盐分，如果岩层的粘土含量很高，也容易被水冲刷掉。
对这类岩层需使用抑止性的钻井液，用来保持井眼的稳定性并防止井眼扩大或被冲蚀。
胺基钻井液不会溶解岩石中的盐分，又不会冲刷掉岩层的粘土，再配合用钢套管把井眼保护起来，钢套管用水泥加固，这样就可以既保持了井眼的稳定性，又为到达储集层后开采的石油提供了通往地表的通道。
避免了阻塞岩石孔隙。
从而可以使石油更顺畅地流入钻孔，然后上流至地表。
4 小结
钻井液是为了解决钻井取油过程中可能发生的安全问题，提升开采效率，节约经济成本，符合开采原则而出现的。
所以，新型的，有效的钻井液是有利于当今的石油开采工作。
胺基钻井液改善了先前钻井液出现的一些问题，对于石油开采工作具有积极的影响，但胺基钻井液并不完美，相信今后还会有新型钻井液的出现，最大限度的发挥优势，为石油开采工作贡献更大的力量。
参考文献
[1] 吴可嘉.优化钻井液在提高大庆油田测井成功率中的应用[j].中国石油和化工标准与质量，2012，（05）
[2] 屈沅治，戎克生，黄宏军，罗亮，王战卫，齐国忠.胺基钻
井液在新疆油田莫 116 井区的应用[j].钻井液与完井液，2011，（06）。