低固相鹽水鉆井液抗污染性能研究

李萌++翁海陽++劉念++王由之

摘 要：鉆井過程中，當鉆遇大段巖鹽層、鹽膏層等地層時，若使用傳統的分散鉆井液，會有大量無機鹽溶解在鉆井液中，導致鉆井液的粘度、切力升高，濾失量增大。同時會造成井徑擴大，給繼續鉆進帶來困難。為了解決上述問題，以往的科研人員采取了在鉆井液中加入鹽和分散劑的方法，使鉆井液具有更強的抗鹽能力和抑制能力。但低固相鹽水鉆井液經常被污染物侵入導致性能變差，該文針對目前大慶油田區域特點，對鉆井液體系抗污染性能進行了評價。分別評價了低固相鹽水鉆井液的抗坂土、抗鉆屑及抗鈣侵性能。

關鍵詞：鹽水鉆井液 抗污染性能 低傷害 低固相

中圖分類號：TE2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）01（a）-0016-01

在使用鉆井液的時候，難免有污染物會進入，有的除了對體系的流變性有影響外，還會使鉆具的腐蝕以及損壞加劇。該課題結合大慶油田地質狀況，經過實地考察進行實驗，研究出適合大慶油田地質的低固相鹽水鉆井液體系。此體系固相含量低，對地層污染小，并且由于使用了無機鹽，解決了鹽巖井段鉆井難的問題。通過實驗優選出配方為：3%坂土+0.10%NaOH+0.1%Na2CO3+0.2%增粘劑ZN-1+2%降濾失劑KFT+1%降濾失劑SMC+0.5%瀝青粉+0.5%銨鹽+15%工業鹽。該文評價了低固相鹽水鉆井液體系抗坂土污染、抗鉆屑污染和抗鈣鹽污染的性能。

1 抗坂土侵污的能力

針對復雜的地質條件，特別是遇到水化能力很強的泥頁巖時，會極大地影響到鉆井液的性能。因此，面對高造漿地層，需要要抑制水化膨脹能力較高的鉆井液，而實驗室污染鉆井液的方法則是通過干紅坂土模擬搞早講地層來實現的，進而對受到干紅坂土污染后鉆井液流變性變化進行考察[2]。

表1實驗數據表明，在受坂土污染之后，鉆井液的粘度略有上升，鉆井液的濾失量是在降低的，如此則表明體系對抗坂土侵污是具有一定能力的。

2 抗鉆屑侵污的能力

攜帶巖屑是鉆井液最為主要的功能，經過其本身的循環作用，使破碎的巖屑從井底被帶到地面上，同時，還要讓井眼的清潔度得到保持，使其暢通無阻的下鉆，在井底讓鉆頭一直接觸新地層，并進行破碎，且鉆入時要安全快速。同時，為防止發生井下事故，在因故關井或者是起下鉆時，不要讓鉆屑沉到底部，盡量讓其在鉆井液中懸浮起來，使沉沙卡鉆等井下事故得以避免。所以，在對鉆井液性能進行研究時，要保證鉆屑不會影響到鉆井液的性能，對此，室內采用的是大慶油田項目部提供的鉆屑。

由表2數據得出，受現場鉆屑的污染，該鉆井液體系的粘度是呈上升趨勢的，不過只有很小的增長幅度，而濾失量則有所降低，表示此體系的抗鉆屑污染的能力還是比較樂觀的，在攜帶鉆屑的情況下，只對鉆井液性能造成極小的影響。

3 體系抗鈣性能

當體系在鉆碰到水泥塞或者是石膏層、鹽水層時，就會侵入進鈣離子，從而改變鉆井液的性能。如果加入一定量的CaCl2在鉆井液體系中，就能對鉆井液在熱滾前后性能的變化進行測定。

實驗條件：120 ℃×16 h，性能測定：20 ℃。

由表3數據得出，在氯化鈣的污染情況下，該體系的粘度是呈下降趨勢的，但是濾失量則是上升的。在達到3%的氯化鈣含量時，體系的粘度下降速度變慢，但是仍有超過10 Pa的切力，同時，濾失量則在減少。如此可以表明該體系還是具備相應的抗鈣能力的。

4 結語

（1）鉆井液體系在高溫下的流變性能在受到坂土污染的情況下，仍能維持一個穩定的變化。

（2）該體系抗鉆屑污染的能力比較好，能攜帶鉆屑，而且幾乎沒有影響到鉆井液的性能。

（3）該體系具備一定的抗鈣侵的能力。

參考文獻

[1] 楊賢有.保護油氣層壓井液現狀與發展趨勢[J].壓井液與完井液，2001，17（1）： 25-29.

[2] 靳保軍，宋桂如，李尚貴，等.注水井防膨處理用粘土穩定劑的篩選[J].油田化學，2002，19（3）：55-58.

[3] 于濤.石油高等院校特色教材油田化學劑[M].2版.石油工業出版社，2008.