超低滲透鉆井液作用機(jī)理及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著深層油氣鉆探技術(shù)發(fā)展，鉆遇地層更復(fù)雜多樣，往往裸眼井段也越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)鉆井液提出了更高的要求。本文結(jié)合中國(guó)石油化工集團(tuán)公司重點(diǎn)課題，在深入探討超低滲透水基鉆井液作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，研究開發(fā)出超低滲透劑YHS-1以及超低滲透鉆井液體系。超低滲透鉆井液主要利用界面化學(xué)原理，能在井壁表面形成超低滲透性薄膜，阻緩或防止鉆井液進(jìn)入地層，該密封膜的獨(dú)特性在于它的可逆性，即在負(fù)壓條件下，密封膜容易脫離井壁巖石表面，對(duì)儲(chǔ)層傷害較輕?？芍饕糜诮鉀Q復(fù)雜多

2、壓力層系易發(fā)生的井漏、卡鉆、坍塌和油層損害等共存的技術(shù)難題。 本文采用化學(xué)合成法研制出主要的超低滲透處理劑YHS-1，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)顯微實(shí)驗(yàn)測(cè)得，該劑的水溶液具有球狀膠束結(jié)構(gòu)，其粒徑分布較均勻，粒徑范圍在610-660nm；該超低滲透處理劑具有較強(qiáng)的封堵孔隙和承壓能力。 自主研制了GA型超低滲透鉆井液砂床濾失儀，并建立了測(cè)定超低滲透鉆井液體系的濾失方法，該方法能夠監(jiān)控濾液在地層的滲濾情況，所承最高壓力達(dá)到3MP

3、a；自主研制了多功能巖芯流動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀，并建立了滲透率恢復(fù)值、巖芯濾失以及承壓強(qiáng)度的測(cè)定方法，用以研究其承壓機(jī)理和油層保護(hù)機(jī)理；自主研制了WSM-01型高溫高壓井壁穩(wěn)定模擬裝置，用以研究超低滲透鉆井液體系的防塌性能和防塌機(jī)理。 借助可視砂床滲透實(shí)驗(yàn)、壓力傳遞實(shí)驗(yàn)、吸附實(shí)驗(yàn)、泥餅顯微照相技術(shù)以及承壓實(shí)驗(yàn)，探討了超低滲透鉆井液作用機(jī)理。（1）保護(hù)油氣層作用機(jī)理：超低滲透鉆井液通過(guò)在井壁表面形成致密的超低滲透封閉薄層（膜），能有效封閉滲透

4、性地層和微裂縫泥頁(yè)巖地層，實(shí)現(xiàn)接近零濾失鉆井，且封閉層位于巖石表面，易于清除，可顯著減小鉆井液對(duì)儲(chǔ)層的損害，有利于保護(hù)油氣層；（2）防塌作用機(jī)理：當(dāng)超低滲透鉆井液開始向頁(yè)巖地層滲透時(shí)，聚合物膠束參與在孔喉處形成超低滲透封閉膜，阻緩或阻止濾液侵入引起的水化膨脹和分散；另一方面，該體系本身具有良好的頁(yè)巖抑制性，即使少量進(jìn)入也不會(huì)引起頁(yè)巖的嚴(yán)重分散膨脹，有助于井壁穩(wěn)定；（3）防漏作用機(jī)理：超低滲透鉆井液能夠有效提高地層承壓能力，阻緩壓力傳遞和