强抑制聚合物体系解决川渝地区大井眼段钻井液回收利用率低的问题
发布时间：2021-02-14 14:59
川渝地区大井眼段中途完钻后钻井液密度、黏度和劣质固相含量等均大幅上涨,无法回收利用,需报废处理,增加了处理成本和安全环保风险。分析了该地区大井眼段岩样矿物成分,其中伊利石、伊/蒙混层占岩样中黏土矿物的70%以上,黏土矿物中的交换性阳离子钙、镁离子被吸附在颗粒表面,使黏土颗粒具有较高的物化活性及亲水性,遇水后极易水化膨胀和分散。采用川渝磨溪地区沙二段泥岩进行抑制性评价实验,由于钙离子通过降低水的活度和压缩黏土颗粒的双电层来抑制水化,区别于钾离子的抑制机理,得出钾钙协同抑制效果优于单一离子的抑制效果,优选出钾钙离子的最佳配比。通过继续引入插层、疏水抑制剂,得到钾钙抑制结合插层、疏水抑制的综合抑制性能最强。在抑制剂评价基础上,优选出抗盐聚合物WN2-2,最终优化形成了适用于川渝地区大井眼段的强抑制聚合物钻井液体系。该体系具有极强的抑制性,极大限度地抑制了黏土的水化分散,对比现场3口井磨溪009井、磨溪022井、磨溪019井的应用情况,采用强抑制聚合物钻井液体系的磨溪019井,钻井液回收利用率从0大幅提升至75%,现场应用效果明显。
【文章来源】：钻井液与完井液. 2020,37(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
抑制膨润土造浆实验结果
如图2所示，磨溪009井井浆在100 m时粒径主要分布在1～100μm之间，在500 m时粒径主要分布在1～10μm之间，说明黏土水化分散情况严重，大粒径颗粒分散成小粒径颗粒，难以清除。图3检测结果表明，磨溪009井、磨溪022井和磨溪019井的清液析出率均呈现下降的趋势，磨溪009井清液析出率从49%下降至0，磨溪022井清液析出率从69%下降至15%，磨溪019井清液析出率从83%下降至42%。其中磨溪019井采用强抑制性聚合物钻井液体系，钻完大井眼井段后清液析出率最高。
图3检测结果表明，磨溪009井、磨溪022井和磨溪019井的清液析出率均呈现下降的趋势，磨溪009井清液析出率从49%下降至0，磨溪022井清液析出率从69%下降至15%，磨溪019井清液析出率从83%下降至42%。其中磨溪019井采用强抑制性聚合物钻井液体系，钻完大井眼井段后清液析出率最高。图4表明，磨溪009井、磨溪022井、磨溪019井的亚微米颗粒含量均呈现上涨的趋势，其中磨溪019井的亚微米颗粒含量最低，说明体系抑制黏土分散的能力最强，且回收利用后对钻井液性能影响最小。钻完大井眼井段后，磨溪009井共计使用钻井液180 m3，全部报废处理；磨溪022井共计使用180 m3，回收利用60 m3，回收利用率达到33.33%；磨溪019井共计使用钻井液160 m3，回收利用120 m3，回收利用率达到75%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义[J]. 尤源,梁晓伟,冯胜斌,牛小兵,淡卫东,李卫成,王芳. 天然气地球科学. 2019(08)
[2]XZ-新型高性能水基钻井液的研究及应用[J]. 蒋官澄,董腾飞,张县民,李亚林,赵利,刘鹏. 钻井液与完井液. 2018(02)
[3]金山气田强抑制防塌钻井液研究与应用[J]. 褚奇,李涛,张天笑,穆国臣,葛春梅,韦勇. 科学技术与工程. 2014(22)
[4]有机盐强抑制润滑钻井液研究及应用[J]. 冯云春,来梅花. 石油天然气学报. 2014(07)
[5]聚胺与氯化钾抑制性的对比实验研究[J]. 钟汉毅,黄维安,邱正松,黄达全,王富伟. 西南石油大学学报(自然科学版). 2012(03)
[6]胺类页岩抑制剂特点及研究进展[J]. 钟汉毅,邱正松,黄维安,徐加放,江琳. 石油钻探技术. 2010(01)
[7]一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制[J]. 许明标,张春阳,徐博韬,刘刚. 天然气工业. 2008(12)
[8]泥页岩分类简述[J]. 雷又层,向兴金. 钻井液与完井液. 2007(02)
[9]钾离子和钙离子协同抑制作用的探讨[J]. 邱正松,李健鹰,郭东荣,高锦屏. 钻井液与完井液. 1994(04)
博士论文
[1]聚胺强抑制剂研制及其作用机理研究[D]. 钟汉毅.中国石油大学（华东） 2012
硕士论文
[1]聚胺仿油基钻井液技术研究及在川西地区的应用[D]. 邹渝萍.西南石油大学 2015
[2]四川红层泥岩的分布及其路用性能研究[D]. 冯强.西南交通大学 2011
本文编号：3033432
【文章来源】：钻井液与完井液. 2020,37(03)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
抑制膨润土造浆实验结果
如图2所示，磨溪009井井浆在100 m时粒径主要分布在1～100μm之间，在500 m时粒径主要分布在1～10μm之间，说明黏土水化分散情况严重，大粒径颗粒分散成小粒径颗粒，难以清除。图3检测结果表明，磨溪009井、磨溪022井和磨溪019井的清液析出率均呈现下降的趋势，磨溪009井清液析出率从49%下降至0，磨溪022井清液析出率从69%下降至15%，磨溪019井清液析出率从83%下降至42%。其中磨溪019井采用强抑制性聚合物钻井液体系，钻完大井眼井段后清液析出率最高。
图3检测结果表明，磨溪009井、磨溪022井和磨溪019井的清液析出率均呈现下降的趋势，磨溪009井清液析出率从49%下降至0，磨溪022井清液析出率从69%下降至15%，磨溪019井清液析出率从83%下降至42%。其中磨溪019井采用强抑制性聚合物钻井液体系，钻完大井眼井段后清液析出率最高。图4表明，磨溪009井、磨溪022井、磨溪019井的亚微米颗粒含量均呈现上涨的趋势，其中磨溪019井的亚微米颗粒含量最低，说明体系抑制黏土分散的能力最强，且回收利用后对钻井液性能影响最小。钻完大井眼井段后，磨溪009井共计使用钻井液180 m3，全部报废处理；磨溪022井共计使用180 m3，回收利用60 m3，回收利用率达到33.33%；磨溪019井共计使用钻井液160 m3，回收利用120 m3，回收利用率达到75%。
【参考文献】：
期刊论文
[1]鄂尔多斯盆地长7段致密储层主要黏土矿物特征及其地质意义[J]. 尤源,梁晓伟,冯胜斌,牛小兵,淡卫东,李卫成,王芳. 天然气地球科学. 2019(08)
[2]XZ-新型高性能水基钻井液的研究及应用[J]. 蒋官澄,董腾飞,张县民,李亚林,赵利,刘鹏. 钻井液与完井液. 2018(02)
[3]金山气田强抑制防塌钻井液研究与应用[J]. 褚奇,李涛,张天笑,穆国臣,葛春梅,韦勇. 科学技术与工程. 2014(22)
[4]有机盐强抑制润滑钻井液研究及应用[J]. 冯云春,来梅花. 石油天然气学报. 2014(07)
[5]聚胺与氯化钾抑制性的对比实验研究[J]. 钟汉毅,黄维安,邱正松,黄达全,王富伟. 西南石油大学学报(自然科学版). 2012(03)
[6]胺类页岩抑制剂特点及研究进展[J]. 钟汉毅,邱正松,黄维安,徐加放,江琳. 石油钻探技术. 2010(01)
[7]一种新型高性能聚胺聚合物钻井液的研制[J]. 许明标,张春阳,徐博韬,刘刚. 天然气工业. 2008(12)
[8]泥页岩分类简述[J]. 雷又层,向兴金. 钻井液与完井液. 2007(02)
[9]钾离子和钙离子协同抑制作用的探讨[J]. 邱正松,李健鹰,郭东荣,高锦屏. 钻井液与完井液. 1994(04)
博士论文
[1]聚胺强抑制剂研制及其作用机理研究[D]. 钟汉毅.中国石油大学（华东） 2012
硕士论文
[1]聚胺仿油基钻井液技术研究及在川西地区的应用[D]. 邹渝萍.西南石油大学 2015
[2]四川红层泥岩的分布及其路用性能研究[D]. 冯强.西南交通大学 2011
本文编号：3033432
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