常用钻井液配方
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常用钻井液配方
常用钻井液配方中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工(技师) 中原石油勘探局钻井三公司 开发人:刘俊章
目 录? 一、不分散聚合物体系? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系 ? 三、钾基(抑制性)钻井液体系
常用钻井液配方? 一、不分散聚合物体系?不分散聚合物钻井液体系指的是经过 具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物 处理的水基钻井液。
2)控制适当的般土含量以获得良好的 流变性集携砂、悬砂功能(MBT最佳范 围 为30~45克/升)。
般土含量的控制以淡水 预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井 浆中。
? 3)磺化沥青(2%)和超细碳酸钙 (2%)改善和提供聚合物钻井液的滤饼 质 量。
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4)使用足量的润滑剂RH-3(0.5%~ 0.8%)及防泥包剂RH-4(0.3%~0.5%), 降低磨阻,防止钻头泥包。
? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系?聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理 剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。
? 1.体系特点 ? 1)具有良好的高温稳定性,抗温可高 达180℃以上,适用于深井段、超深井 段钻 井。
2)使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬 脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境(1)主要用于水敏性强的易塌页岩层。
故具 有一定防塌能力。
? 3)在进入产层前通过使用磺化沥青及 超细碳酸钙运用屏蔽暂堵保护油层技 术进 行改造后,具有良好的保护诸层功能。
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4)可容纳较多的固相,适合配置高密 度的钻井液密度可高达2.0克/厘米3 。
? 5)含有大量的分散剂,故亚微米固相 颗粒含量可达70%以上,对机械钻速有 一 定的影响。
常用的不分散聚合物 钻井液类型大体有三种:及多元素聚合物 体系、复合离子性聚合物体系、阳离子聚 合物体系。
? 1. 不分散聚合物体系特点?(1)具有很强的抑制性。
通过使用足 量额高分子聚合物作为絮凝包被剂,实现 强包被“被包”钻屑,在钻屑表面形成一层 光滑的保护膜,抑制钻屑分散,使钻出的 钻屑基本保持原状而不分散,以立于地面 机械清除,从而实现低密度、低固相,提 高钻速。
? 4)不宜用于钻纯膏岩层。
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? 三、钾基(抑制性)钻井液体系该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化 钾为主处理机配制而成的防塌钻井液。
它 主要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易 坍塌地层。
? 1. 体系特点 ? (1)对水敏性泥岩、页岩具有较好的防 塌效果;? ?
(2)抑制泥页岩造浆能力比较强 ? (3)对储层中的粘土矿物具有稳 定作用; ? (4)分散型钾基钻井液有较高的 固相容限度。
? ?
6)控制pH值10~11,以利于分散 剂充分发挥其效能。
? 7)控制适当的般土含量,以保证 获得良好的流型和造壁型。
?
? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境1)可用于超过4000米的深井;井底温度 达160~200℃; ? 2)适用于各种密度的加重钻井液(最高 密度达2.00克/厘米3)。
? 3)异常压力地层。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?(1)滤液中K+浓度应不低于500毫克/升,才 能发挥应有的防塌作用; ? (2)使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分 散; ? (3)使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮 的聚合物钾、铵盐,如 K-HPAN、NH4-HPAN、 KHAM,这样既可达到降滤失量及降粘切的目的, 而且可增强防塌能力。
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3)使用SPNH、SMP抗高温降滤失, 同时以获得良好的高温稳定性。
? 4)使用SMT或者FCLS控制流变性。
? 5)使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量 的可变形粒子一起遵循三分之一架桥 原理 降低滤饼渗透率,提高滤饼质量,减少滤 液侵入地层,从而起到在泥岩井段防塌, 在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的 作用。
? 6)可形成较致密的高质量滤饼,护壁 能力强。
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?ห้องสมุดไป่ตู้2.配方
? 3.技术关键1)使用少量高分子聚合物KPAM(或 PMNK、80A51、SP-2、FA-367等)作为抑 制剂,增强体系的抑制性,抑制泥页岩层 层理裂缝水化分散。
? 2)使用磺化沥青FT-1填充、封堵、涂 敷层理面及微裂缝,巩固井壁,抑制 泥页 岩水化分散。
? (5)低密度、低固相、有利于实现近平衡压 力钻井 ? (6)抑制性强,且粘土微粒含量较低,滤液 对底层所含粘土矿物有抑 ? 制膨胀作用,故可减轻对油气层的损害。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?1)加大包被剂用量(17 1/2 〞井眼平 均约3.5千克/米,12 1/4 〞井眼约3.0 kg/m), 并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功 能,突然强包被, 抑制钻屑钻分散,防止 钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长 流式补充到井浆中。
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(4)由于过多的OH-可以分散剥落页岩, 影响防塌效果,故应维持pH 值在8~10之 间。
? (5)应控制较低的API滤失量(<5毫 升),尤其HTHP滤失量不能超过 15毫升。
? (6)应控制好交流性,降低激动压力, 增加携岩能力,以便维持较低的反速,避 免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
(2)具有较强的悬砂、携砂功能。
通 过控制适当的般土,使聚合物钻井液形成 较强的网架结构,确保其悬砂、携砂功能, 满足井眼净化需求。
? (3)通过使用磺化沥青、超细碳酸钙 等降低滤饼渗透率,能偶获得良好的滤饼 质量。
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(4)该体系以其良好的稀释特性是的钻头水 眼粘度小,环空粘度打,有利于喷射钻井、优化 钻井钻头水马力的充分发挥,从而提高机械钻速。
? 5)使用适量的HPAN、双聚铵盐等中 小分子聚合物与高分子聚合物匹配(大/ 小 分子聚合物的 最佳比例2.5~3:1),降低滤 失,有利于形成优质滤饼。
? 6)不使用降粘剂。
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? 4.推荐性能
? 5.使用环境 ?主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的 第三系强胶性泥岩地层(粘土矿物以伊利 石为主,其次为绿泥石和高岭石及少量伊 利石、蒙脱石混层2000以上的地层)时所 遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复 杂问题。
常用钻井液配方中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工(技师) 中原石油勘探局钻井三公司 开发人:刘俊章
目 录? 一、不分散聚合物体系? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系 ? 三、钾基(抑制性)钻井液体系
常用钻井液配方? 一、不分散聚合物体系?不分散聚合物钻井液体系指的是经过 具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物 处理的水基钻井液。
2)控制适当的般土含量以获得良好的 流变性集携砂、悬砂功能(MBT最佳范 围 为30~45克/升)。
般土含量的控制以淡水 预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井 浆中。
? 3)磺化沥青(2%)和超细碳酸钙 (2%)改善和提供聚合物钻井液的滤饼 质 量。
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4)使用足量的润滑剂RH-3(0.5%~ 0.8%)及防泥包剂RH-4(0.3%~0.5%), 降低磨阻,防止钻头泥包。
? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系?聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理 剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。
? 1.体系特点 ? 1)具有良好的高温稳定性,抗温可高 达180℃以上,适用于深井段、超深井 段钻 井。
2)使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬 脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境(1)主要用于水敏性强的易塌页岩层。
故具 有一定防塌能力。
? 3)在进入产层前通过使用磺化沥青及 超细碳酸钙运用屏蔽暂堵保护油层技 术进 行改造后,具有良好的保护诸层功能。
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4)可容纳较多的固相,适合配置高密 度的钻井液密度可高达2.0克/厘米3 。
? 5)含有大量的分散剂,故亚微米固相 颗粒含量可达70%以上,对机械钻速有 一 定的影响。
常用的不分散聚合物 钻井液类型大体有三种:及多元素聚合物 体系、复合离子性聚合物体系、阳离子聚 合物体系。
? 1. 不分散聚合物体系特点?(1)具有很强的抑制性。
通过使用足 量额高分子聚合物作为絮凝包被剂,实现 强包被“被包”钻屑,在钻屑表面形成一层 光滑的保护膜,抑制钻屑分散,使钻出的 钻屑基本保持原状而不分散,以立于地面 机械清除,从而实现低密度、低固相,提 高钻速。
? 4)不宜用于钻纯膏岩层。
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? 三、钾基(抑制性)钻井液体系该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化 钾为主处理机配制而成的防塌钻井液。
它 主要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易 坍塌地层。
? 1. 体系特点 ? (1)对水敏性泥岩、页岩具有较好的防 塌效果;? ?
(2)抑制泥页岩造浆能力比较强 ? (3)对储层中的粘土矿物具有稳 定作用; ? (4)分散型钾基钻井液有较高的 固相容限度。
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6)控制pH值10~11,以利于分散 剂充分发挥其效能。
? 7)控制适当的般土含量,以保证 获得良好的流型和造壁型。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境1)可用于超过4000米的深井;井底温度 达160~200℃; ? 2)适用于各种密度的加重钻井液(最高 密度达2.00克/厘米3)。
? 3)异常压力地层。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?(1)滤液中K+浓度应不低于500毫克/升,才 能发挥应有的防塌作用; ? (2)使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分 散; ? (3)使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮 的聚合物钾、铵盐,如 K-HPAN、NH4-HPAN、 KHAM,这样既可达到降滤失量及降粘切的目的, 而且可增强防塌能力。
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3)使用SPNH、SMP抗高温降滤失, 同时以获得良好的高温稳定性。
? 4)使用SMT或者FCLS控制流变性。
? 5)使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量 的可变形粒子一起遵循三分之一架桥 原理 降低滤饼渗透率,提高滤饼质量,减少滤 液侵入地层,从而起到在泥岩井段防塌, 在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的 作用。
? 6)可形成较致密的高质量滤饼,护壁 能力强。
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?ห้องสมุดไป่ตู้2.配方
? 3.技术关键1)使用少量高分子聚合物KPAM(或 PMNK、80A51、SP-2、FA-367等)作为抑 制剂,增强体系的抑制性,抑制泥页岩层 层理裂缝水化分散。
? 2)使用磺化沥青FT-1填充、封堵、涂 敷层理面及微裂缝,巩固井壁,抑制 泥页 岩水化分散。
? (5)低密度、低固相、有利于实现近平衡压 力钻井 ? (6)抑制性强,且粘土微粒含量较低,滤液 对底层所含粘土矿物有抑 ? 制膨胀作用,故可减轻对油气层的损害。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?1)加大包被剂用量(17 1/2 〞井眼平 均约3.5千克/米,12 1/4 〞井眼约3.0 kg/m), 并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功 能,突然强包被, 抑制钻屑钻分散,防止 钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长 流式补充到井浆中。
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(4)由于过多的OH-可以分散剥落页岩, 影响防塌效果,故应维持pH 值在8~10之 间。
? (5)应控制较低的API滤失量(<5毫 升),尤其HTHP滤失量不能超过 15毫升。
? (6)应控制好交流性,降低激动压力, 增加携岩能力,以便维持较低的反速,避 免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
(2)具有较强的悬砂、携砂功能。
通 过控制适当的般土,使聚合物钻井液形成 较强的网架结构,确保其悬砂、携砂功能, 满足井眼净化需求。
? (3)通过使用磺化沥青、超细碳酸钙 等降低滤饼渗透率,能偶获得良好的滤饼 质量。
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(4)该体系以其良好的稀释特性是的钻头水 眼粘度小,环空粘度打,有利于喷射钻井、优化 钻井钻头水马力的充分发挥,从而提高机械钻速。
? 5)使用适量的HPAN、双聚铵盐等中 小分子聚合物与高分子聚合物匹配(大/ 小 分子聚合物的 最佳比例2.5~3:1),降低滤 失,有利于形成优质滤饼。
? 6)不使用降粘剂。
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? 4.推荐性能
? 5.使用环境 ?主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的 第三系强胶性泥岩地层(粘土矿物以伊利 石为主,其次为绿泥石和高岭石及少量伊 利石、蒙脱石混层2000以上的地层)时所 遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复 杂问题。