抗高温高密度钻井液技术抗高温高密度钻井液技术 摘 要:随着油田的开发,为了提高原油采收率,SAGD(蒸汽辅助重力泄油)技术开始采纳。在采纳 SAGD 技术的区域油藏形成了温场气腔,气腔的温度达到 200-245℃,气腔造成地层异常高温的同时也造成异常高压。这种温度和压力的异常给钻井施工带来的巨大困难,施工中钻遇气腔时钻井液被高温气污染,粘度切力急剧增加,严重时甚至丧失流动性,导致井下出现复杂情况,井涌、井漏、井塌、卡钻等井下安全事故风险巨大,钻井时效低,严重影响该区块的井网调整和开发。如何研制一套抗高温高密度钻井液体系迫在眉睫。 关键词:抗高温 高密度 流变性 抗污染 一、地质及工程简况 1.地质简况 地层自下而上为:中上元古界,新生界古近系沙河街组沙四段、沙三段、沙 1+2 段,新近系馆陶组、明化镇组和第四系平原组。开发油藏位于沙河街组 1+2 段和馆陶组,油藏底界深度 750m(未穿),厚度平均 150 米,岩性为浅灰色砂岩、砂砾岩与灰绿色泥岩互层,由于长期的注气影响,局部形成异常高温、高压。 2.工程简况 二开定向井为主,设计井深在 700m-900m 之间,最大井斜 10°-15°之间,设计井斜典型井深结构如下:Φ346mm×105m/Φ273.05mm×103m+Φ241.3mm×750/Φ177.8mm×748m。 二、钻井液技术难点 1.钻井液抗高温问题 SAGD 技术的应用改变了该区域原本始的地层温度,所钻遇的局部地层温度会达到 200℃以上,地层温度高,要求钻井液的抗温能力为 180-200℃。国内目前抗高温水基钻井液的抗温能力普遍认为在 180℃以下,同时传统的抗高温水基钻井液处理剂难以满足 200 ℃以上钻井液的需求[1]。 2.高密度下钻井液的性能控制 SAGD 技术的应用导致该地区地层压力系数的升高,为平衡局部高压,该地区要使用高密度钻井液,最高密度达到 1.80g/cm3 以上,高密度钻井液在高温高压下流变性难以控制[2-3]。这是因为高密度钻井液中固相含量高,自由水含量少[4],体系的流动性差;在高温作用下由于体系中粘土分散加剧、处理剂效果降低,钻井液的粘度和切力更是难以控制。 3.高压差下的润滑防卡问题 该地区本身地层压力系数低(0.8 左右),但是随着注水注气影响,使地层压力出现了很大的不确定性,局部井段地层压力系数往往达到 1.8 以上,并且不同的地层压力处于同一裸眼井段,二开全井段处于高压差状态下钻进,加大了压差卡钻、井漏等井下复杂事故发生的几率。 4.高密度下的污水污染...