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1、两性离子聚合物泥浆的推广应用1996年3月扬争,口袖第10卷第2期两性离子聚合物泥浆的推广应用?可一塑监堂整赵善波李剑/(河南石油勘探局.k,摘要两挂离子泉寺糟FA-367和XY一27是拈并液强押制性处理剥.经在河南油田和塔王未油田的推广应月l表明,FA一367,xy一27蔓配体系抑制性强,能有救地抑制芘页岩米化膨胀和木化分散,且FA一367包被絮凝能力较强,降游失艘果量着;xy一27剪切稀释性好.试拈并液体系鼻有用药量少,堆护处理简单,满滑性好.无毒无污染等优.最.能够提高机械钻速,降低并轻扩太前言聚台物泥浆的使用,大大降低了泥浆中周相和亚微米颗粒的含量,为提高钻速节约钻井成本创造了良好的条
2、件.但还存在结构力强,泥饼质量差,抑制泥页岩地层膨胀分散和造浆能力较差等缺点.后来使用的PAC系列聚台物泥浆体系,属于阴离子聚合物,它在降低泥浆结构力的同时,又削弱了大分子主聚合物处理剂对泥页岩钻屑的包被抑制能力.为了克服这个矛盾,在年代末9O年代初研究,试验,发展形成了一种新型聚台物泥浆体系一两性离子型聚合物泥浆体系.该体系由两性离子聚合物包被剂FA-367和两性离子聚台物降粘切剂XY一27组成.FA一367抑制泥页岩水化膨胀分散能力较强,降滤失效果显着;XY一27对泥页岩分散性较弱,且降粘切效果较好.其作用机理是:两性离子聚合物的分子链中含有有机阳离子基团和阴离子基团,阳离子基团以静电方式
3、快速且强烈吸附于带负电的粘土粒子表面,中和了粘土表面部分负电荷,并形成致密包被,从而有效地抑制粘土的水化分散.阴离子基团水化形成水化基团,而大量水化基团又形成致密水化膜,从而使包被膜增厚,同时又减弱粘土颗粒的絮凝趋势,增强体系的稳定性.由于XY-27分子量小,被优先吸附,因此xY一27在增强抑制性的同时,又表现出高效降粘作用.两性离子孳合物泥浆的推广应用1993年6月至1994年6月,我们应用该泥浆体系在河南油田顺利钻完77口井,其中何撮童工程师.1959年生?1981年毕业于兰州石油学撞化学分析专业-两性复合离子絮台物泥浆的研究1993年获石油天然气总公司科技进步一等凳.发表论文两篇,其中河
4、南油田三口大斜度多目拆井的泥裳技术杖黄目gPctroleumAbatracts收录.现任钻井公司泥浆站站长.地址:河南南阳邮编:473132电话:(0377)3835162一加哥,口20003000m的中深井12口;在塔里木油田顺利钻完5000泥浆性能全部达到设计要求.其泥浆性能见表1,2.表1两性离子暴台物泥浆性能汇总表!堡6500m的深井3口,全井施工井井探泥浆性能水眼密度漏牯失水塑粘屈服值初切终切粘度导(i-l1)(Pa)(Pa)(rnPa(窖crn3)(S)(mL1(raPa?s)(Pa)T617721D8105112243860806154100520401O04.2101下2O21
5、951121,162850557.510206121.04.030S.0461】.f东I824701051.加3O645.57.012227153060501105010赵1821941101.2528455.0651425518103.02.0705.6】1:S131322581041.1722365.08.O716411052.040804.810EB24420021.091182868507.0822715205.03010.05.51】.!南4424101091243168456.010258182.070301204210B1263570113一】323270507.0122S920
6、30604013044l11B23325501041.192850456061651】i205.03.0805.4】12B236285010812025605.06582071620602.0I】O4.4I】.!南4724521081.1530656.580102581830604010.05810.C赵1922241311625454.06.08226161.5402O804311表2塔里木油田3口井泥浆性能汇总表井导Y3DH446YH302备注井别预操井开发井评价井井探(m)651)t)618O5370密度(m)1051231107125I1351.68Y一英买力地区谓牯(S)557541
7、)684560DH一东河螬地区失水(mL)3.555305.0204.0Y1一牙啃地区塑牯(mPa.s)163016321235泥浆组成包括:般土,FA一367,XY屈服值(Pa)6156301025静切力(Pa)Z05.0/61115.01.04.5/3516.0206.0/616.0一27,高温稳定剂PH值8108】091太丹十处埋刑同含r%1101510141014般舍(E几)304532383545水眼粘度(mPas)4010.0441105.0120摩阻系数0050.100.040.06004008HTHP失水(mE)81091169a一含量(mg,L】50024000l50ol24
8、80】8oo30000由表1可以看出,泥浆密度都在116左右,这主要是因为FA一367和XY一27具有很强的抑制性,能够抑制钻屑水化分散,同时对钻屑具有絮凝,包被作用,因此能够较好地控制泥浆密度的上升.由表2可以看出.在这三口深井的施工中,泥浆性能稳定,且满足了井下需要其中YH302堕堂第2塑-何辗奎常洪超等:两性离子聚合物泥浆的推广应用.4井在施工中,上部地层24504500m井段有多段高压盐水层,泥浆采用高密度聚台物泥浆以平衡地层压力,下部白垩系地层易垮塌,漏失,大段砂岩易缩径,泥浆采取了加润滑剂润滑井壁.用堵漏剂封堵微裂缝,增大降滤失剂加量以降低泥浆滤失量,改善泥饼质量等措施.使用效果1
9、.水眼粘度和井径扩大率降低,有利于高压喷射钻井和提高机械钻速表3是河南油田使用两性离子聚合物泥浆的井与使用PAC系列泥浆的井诸参数对比情况.表3两种体系的对比情况编井井深井径扩大率水眼牯度平均机械钻泥浆体系号(m)(%)(mPas】速(m/h)南442410343421055,27FA一367,xY一1南38281150.57.5】4642PACNaANB236285031.54411.3520FA一3印,XY一272B230282044.47215.9493PNaHPi赵】922235464.3l14351FA一36)(Y一273赵162l176296.214.2323PAcNa盼N东182
10、47043550105335FA一367,XY一274东l629005377,2164309PACNaHPAN下2o21954544611.62.89FA一3印,xY一275下1735005977.515,22.75PACNaHPAN通过对比表明,使用两性离子聚台物泥浆比使用PAC系列泥浆其平均井径扩大率降低12.4%:平均机械钻速提高7,42%;水眼粘度降低10%左右.不仅满足了高压喷射钻井的要求,充分发挥了钻头的水力破碎作用,而且提高了机械钻速.表4是塔里术油田3口深井各项指标的统计数据.表4塔里木油田3口井各项指标统计寰木眼牯度机械钻速钻头直径井段井径扩大辛井导rn1Pas)(m/h)(
11、mm)(m)r%)2165300608415.00Y340l0O5231526084650013503【】f80047966.62DH44644110504216479661802400,3l121434550815YI-I3022T645505370764塔里木油田3口深井在同一地区的所有井中,其平均机械钻速较高,钻井周期较短,其中DH446井只用82天即钻完井深6180m水眼牯度较低,适合高压喷射钻井;井径扩大率较低.井身质量良好.42?,口油1996ff上满足长裸眼,双且标,大斜度定向并的要求自1993年以来,河南油田已经钻成了3LI双目标,大斜度定向井.B215井,井深2320m,最大
12、井斜38.;南44井,井深2410m,最大井斜38.7;南46井.井深1380m,最大井斜48.其泥浆体系均选择了两性离子型聚合物泥浆.这3LI大斜度定向井施工顺利.泥浆性能良好,均未发生由于泥浆因素引起的井下塌,卡,漏事故.通过现场使用表明.两性离子型聚合物泥浆携岩性好,抑制能力强.在较好的固控设备和加入适量润滑剂条件下,完全可以满足大斜度定向井对泥浆的要求.3.减少了泥浆排放量.有利于环境保护由于FA一367和xY一27处理剂中台有有机阳离子基团,对泥页岩钻屑具有较强的包被,抑制水化膨胀分散的作用,在钻井过程中用清水稀释或配新浆量减少.据现场统计,在河南油田,泥浆排放量比原来减少了13.塔
13、里木油田3LI深井在施工中均未排放泥浆,这样不仅减少了泥浆处理剂的浪费.缩短了配浆停等时间,降低了劳动强度,而且还有利于环境保护.现场泥浆的配制和维护处理1.现场泥浆的配制现场泥浆的配制是在预水化好的4%加碱膨润土敲水浆中加入0.1%的FA-367和0030%的XY一27,同时搅拌,循环,性能达到设计要求即可循环入井(定向井需加入润滑剂).2.钻井过程中泥浆的维护处理钻井过程中一般将FA一367和XY一27按3:1的比例,在配药罐中配成1%左右的水溶液,边钻进边细水长流地加入泥浆中.根据不同地层和泥浆粘切的高低可按需要调整FA一367和XY一27的比例.一般上部地层由于造浆严重.泥浆粘切容易升
14、高,可增加XY一27的用量,FA一367和XY一27的比例可配成2:1.中下部地层不易造浆,泥浆粘切不易升高,可将FA一367和xY一27的比例配成4:1.若下部地层泥页岩造浆减弱,泥浆粘切偏低,也可单独用FA一367处理.若在淡水浆中加盐(KCI),应首先在泥浆中加入足够量的FA-367和xY一27,以降低泥浆的粘切,然后逐渐加入KCI,粘切将升高,再适量加入XY一27以控制泥浆的粘切和滤失量.当KCI加量超过3%时,可主要用FA一367调整泥浆性能.钻遇大仓房台石膏团块地层,也可按上述加入Ka的情况进行处理.经济效益和杜会效益分析1993年6月至1994年6月在12LI井推广使用情况与19
15、92年度同一区块,相同井别.同等深度的井进行对比表明:1.两性离子聚合物泥浆单位成本较PAC系列降低4元n,12LI井(平均井深2440m)共节约泥浆成本为12口2400m4元/m=12万元.2.与1992年相比,平均每LI井缩短钻井周期3天(3200m钻机每天作业费为9000元),12口井共节约资金为12LI3天/LI9000元,天=32万元.塑_l量塑三塑一塑塑查:!坚兰堕丝王塞宣塑塑整盟堡亡生旦?璺:两项合计共电经济效益为44万元阳眢陷滚动勘探开发的新领域一白云岩最油最此外,1993年与1992年相比,万米卡钻率降低1.48%(1992年万米卡钻率为1.015次;1993年为1.000次
16、);测井一次成功率提高10.87%(1992年测井一次成功率为70%,1993年为80.87%);这些指标所带来的经济效益和社会效益也是非常可观的.结论通过现场77口井的使用,可得出如下结论:1.FA一367是目前大分子主聚合物中抑制泥页岩水化膨胀分散能力最强的絮凝剂;XY一27是目前小分子辅助聚合物中对泥页岩分散性最弱,且分散性不随药量增加而增加的降粘切,降滤失剂.2.经对比,使用该种泥浆体系,水眼粘度可降低10%左右;平均机械钻速可提高5%lO%:井径扩大率可降低1O%左右.3.该泥浆体系简单,用药量少,便于现场施工管理.4.药品水溶性好,药效发挥陕,配方简单,加药量少,降低了工人的劳动强
17、度.5.泥浆流变性好,性能易控制,且泥饼薄韧光滑,滤失量低,摩阻小,泥浆润滑性好.6与PAc系列处理剂配伍性好,且维护处理较PAC简便.7.无毒无污染,有利于环境保护.8.经济效益可观,应用前景广阔.9.存在问题(1)固控设备使用不好,影响药效发挥.(2)该泥浆体系抗高温能力较差,应用于5000m以下深井时,需加入高温稳定剂,润滑剂等.(3)该体系虽然具有一定的抗钙,抗盐污染能力,但还不能满足实际工作中的需要,有待进一步研究,试验,提高其抗钙抗盐污染能力.科技(收稿19940912)(编辑李水备)一南采油工艺研究所改进分测仪效果好本刊讯小直径,高精度的JLS025分层测试仪.是目前油田企业高含水开发阶段测试产液面的国产仪器.但因其模拟信号系统画出的测井曲线仍需人工测量.费时费力,采集精度低.计算机处理误差大.河南石油勘探局采油工艺研究所针对这些影响测试资料精度的问题,组织科研人员立项攻关.通过一年沫的努力,逐步实现了测试解释过程自动化,跫科壁整吐回由过圭啦!垂塑塑为2o二40rain,产量毽由曼芝竺11塑塑型:童查笪兰墨墨蕉座壁篮壹型坚:茎!法变人工棚量曲线计算解释为计霉税自动解释处理,并能打印出报表和图件.经近日对比验证.产量试相对误差小于1O%的井由1994年末的87.5%提高到90.9%,综台含水相对误差小于10%的井由94.4%提高到100%.(本刊记者)
