文昌13-2油田密闭取心钻井液技术.pdf

石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年8月第36卷第8期
110
Journal of Oil and Gas Technology(J. JP1)Aug 2014 Vol 36 No 8
文昌13-2油田密闭取心钴井液技术
向雄,程玉生(中海油服油田化学事业部浪江基地,广东浪江524057
摘要]取心井段钻井液是保证岩心少受污染、提高密闭取心率的关键因素之一。介绍了文昌油田的密闭
取心钻井液技术,认为提高密取心率的关键在于取心钻井液具有良好的流变性、润滑性、防塌性能及
低滤失性能。室内研究及现场应用结果表明,文昌13-2油田某井取心井段钻井液的API滤失量小于
3mL,流变性、制性、润滑性能优良,取心8筒密闭取心率都达到了100%,圆满完成了取心作业。
[关键词]文昌油田;密闭取心;密闭率;钻并液
[中图分类号]TE254
文献标志码]
文章编号]1000-9752(2014)08-0110-0
密闭取心是我国20世纪60年代发展起来的一项技术。它是在普通钻井液钴井的条件下,将密闭液
装入取心内筒、在岩心形成进入内筒后,密闭液将岩心保护起来,防止岩心污染,通过岩心取样分析化
验,取得该区块准确的油层含油水饱和度资料的一种方法。为了进一步认识文昌13-2油田储层,必须
掌握中、高含水期油田的剩余油分布、水洗程度、水进方向等资料;依据岩心、测井和室内分析化验研
究含油性(特别是低阻》与电性之间的相互关系,为测井资料解释油层及认识油藏服务~4。笔者通过
室内试验,优化出了一套满足密闭取心作业的取心井段钻井液体系,并成功应用于现场密闭取心施工过
程中。
文昌13-2油田储层特征及对钻井液的技术要求
1.1文昌13-2油田储层特征
文昌132油田属于高孔高渗储层,目前该油田已进人中、高含水期,且文昌13-2平台没有空余井
槽,因此须采用侧钻的方式。为了研究文昌13-2油田水驱程度、剩余油分布及饱和度标定,拟钴领眼
井,其中领眼井钴穿新近系珠江缉二段1上油组,并取珠江组一段3油组、珠江组一段5油组、珠江组
二段1上油组全岩心,然后根据取心情况再决定后续钴共计划。珠江组一段3油组、珠江组一段5油
组、珠江组二段1上油组岩性主要为灰色泥岩夹杂浅灰色粉砂岩,其中上部为灰色泥岩,下部为灰色油
斑泥质粉砂岩与灰色泥岩互层,底部夹浅灰色油迹钙质粉砂岩。需要密闭取心的领眼井,井斜28°,棵
眼长达1800m,且中间夹杂较多泥岩,给井眼清洁、井壁稳定以及钴井液润滑性都提出较高要求。
1.2密闭取心钻井液技术要求
密闭取心钻井液API滤失量≤3mL,能形成薄而韧的泥饼;抑制性好,井壁稳定无缩径、无坍塌;
携砂性能好,井眼清洁;润滑性能好。
2室内试验
钻井液配方
为达到高的密闭取心率,对取心井段钻井液提出了“三低”的要求,即低污染、低摩阻、低失水。
为此,室内以水基阳离子聚合物PF-PLUS、KCl为主处理剂提高钻井液的抑制性;将改性淀粉
收稿日期]2013-04~20
[作者简介]向雄(1984-),男,2006年大学毕业,工程师,现在从事钴井液技术工作。
豸36卷第8期
向雄等:文昌13-2油田密闭取心钻井液技术
111
PF-FLO、聚阴离子纤维素PF- PAC-LV、零渗透剂PF-ZP进行复配,降低滤失量,形成优质的泥饼;同
时使用PF-GJC聚合醇,提高钴井液的抑制性、润滑性和高温降滤失性能的;使用封堵剂PF-GBL保证
井壁稳定性;使用提切剂PF-XC提高泥浆的屈服值和动切力。通过试验研究优化出了满足取心井段要
求的低滤失抑制型聚合物钻井液体系,配方如下:
3%海水般土浆十0.2%烧碱+0.2%纯碱+0.5%PF-FLO+0.6%PF-PAC-IV+3%PF-GJC+2%
PF-GBL+2%PF-ZP+2%超细碳酸钙十3%KCI+0.3%PF- PLUS+0.1%PF-XC,重晶石加重至1.15
g/cm3(配方中的百分数为质量分数,下同)
2.2钻井液流变性能
按上述配方配制取心井段钻井液,热滚条件90℃×16h,冷却取出,50℃下测定其流变性及API滤
失量,试验结果见表1。可以看出,该取心井段钻井液流变性能好,API滤失量为2.5mI
表1室内配方试验结果
No6
1.15
1.5
2.5
注:P为密度;a为表观黏度;p为塑性黏度;rd为动切力;r为初切力;x为终切力;N5、N分别为六速旋转黏度计6、3r/min
对应的读值;VA为API滤失量。下同
3钻井液的抑制性能
采用热滚回收试验方法评价了该取心井段钴井液的抑制性能。该取心井段钻井液能把岩样的热滚回
收率从清水中的36.0%提高到94.0%。表明其抑制钻屑分散的能力很强,能有效防止因水化造成的井
壁不稳。
现场应用情况
3.1工程简况
文昌13-2油田某井为定向井,设计在O9%in套管内470m左右开窗侧钻。组合8in开窗钻具
下钻至450.00m,坐挂斜向器,开窗钻至473.60m。下光钻杆至453.00m,挤水泥作业,下钻替入钻井
液,起钻完。组合更82in井段定向钻具,钻进至1119.00m,短起,循环调整钻井液性能,循环均匀,
起钻完。组合第一趟密闭取心钻具,下钻到底,取心钻进从1119.00~1127.20m,进尺8.20m,割心
然后分别在1127.20~1135.70m、1135.70~1144.48m、1224.35~1232.65m、1352.10~1360.50m、
1360.50~1368.90m、1368.90~1374.80m、1374.80~1377.70m等8处分别进行取心作业,岩心收获
率、密闭取心率均达100%。
2取心井段钴井液性能维护惰况
开钻钻井液配方:1.5%海水般土浆+0.25%烧碱+0.125%纯碱+0.625%PF-PAC-LV+2.125%
PF-GJC+3%PF-GBL+5%KCl+0.5%PF-FLO+0.5625%PF-PIUS,重晶石加重至1.15g/cm
由于文昌13-2油田含有大段泥岩,质软、且易水化膨胀,所以在取心井段上部泥岩层钻进时,主
要利用PF-PLUS和KCI提高钻井液的包被抑制性,控制泥岩水化膨胀。根据振动筛岩屑返出情况,及
时补充抑制剂。同时需要控制钻井液低密度及固相含量,维持钻井液较低黏度,为密闭取心降低滤失添
加材料留足够空间,以满足密闭取心要求控制低的API滤失量;另受泥浆泵影响,排量较低,需提高
动切力,以利携砂。钻进至取心井段前,考虑到密闭取心要求,直接在循环系统中加入PF-PAC-LV
PF-ZP、PF-FILO,改善泥饼质量,降低API滤失量至2.6mL。为了避免黏度增长过快,现场通过在循
环系统中补充稀胶液(海水十烧碱十纯碱十PF-GJC+PF- PAC LV+PF-ZP)的方式,控制钻井液漏斗
黏度至65s以内;钻进至取心位置,在循环系统中加入PF-ZP、PF-PAC-IV,进一步将滤失量降低至
2.0mL;同时加人PF-GBL,增强钻井液的封堵性;在取心作业时,将筛布目数尽可能换成100目以