胺基鉆井液在大慶油田水平井的應(yīng)用

王鎮(zhèn)

【摘要】目前，大慶油田打鉆水平井時(shí)所用的鉆井液一般都為油基鉆井液，其成本高，攜帶巖屑的性能較差，而且如果廢棄的油基鉆井液如果處理不當(dāng)，會(huì)造成環(huán)境污染。因此，一種新型鉆井液——胺基鉆井液被研制出來(lái)。本文結(jié)合大慶油田的實(shí)際情況，就胺基鉆井液的應(yīng)用等方面做了簡(jiǎn)要分析。

【關(guān)鍵詞】胺基鉆井液 大慶油田 水平井 應(yīng)用 分析

1 大慶油田現(xiàn)狀

鉆井液是水平井鉆井當(dāng)中的關(guān)鍵因素。在鉆井過(guò)程中，鉆井液的主要作用是攜帶和懸浮巖屑、穩(wěn)定井壁和平衡地層壓力、冷卻和潤(rùn)滑鉆頭及傳遞水動(dòng)力。水平井比直井對(duì)所用的鉆井液的要求更高，水平井鉆井液除要能保持井眼的穩(wěn)定性和有效攜帶巖屑外，還必須具有良好的潤(rùn)滑性能，能夠保護(hù)油氣層，盡量減少儲(chǔ)層傷害的發(fā)生。如果上述任何一方面性能達(dá)不到要求，都可能會(huì)造成水平井鉆井出現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題或降低油井的產(chǎn)能。

現(xiàn)在大慶油田已經(jīng)進(jìn)入開(kāi)發(fā)的中后期，長(zhǎng)期的深度注采在油藏頂部形成了一些頂部剩余油，這些薄油層在難動(dòng)用的油田儲(chǔ)量中占有較大比例。由于油層太薄，如果利用直井和常規(guī)定向井開(kāi)發(fā)，油層裸露面積有限，難以形成商業(yè)生產(chǎn)能力，而利用水平井技術(shù)，就可將有工業(yè)價(jià)值產(chǎn)量所要求的最小油層厚度降低到最小限度，從而達(dá)到提高采收率和開(kāi)發(fā)超薄油層難動(dòng)用儲(chǔ)量的目的。因此，一種能適用在水平井的新型鉆井液的出現(xiàn)迫在眉睫，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，胺基鉆井液?jiǎn)柺溃湓诖髴c油田水平井的作用要大于油基鉆井液。

2 胺基鉆井液簡(jiǎn)介

（1）為了滿(mǎn)足環(huán)保的要求和降低鉆井液的成本，國(guó)外的科研機(jī)構(gòu)在尋找一種具有油基鉆井液性能的水基鉆井液時(shí)，開(kāi)發(fā)出了一種新型的高性能水基鉆井液（HPWBM），其實(shí)質(zhì)是采用了一種新的陽(yáng)離子胺基聚合物，又稱(chēng)胺基鉆井液，它是利用胺鹽的高抑制能力、防泥包能力以及成膜作用，達(dá)到了與油基鉆井液相當(dāng)?shù)男Ч?/p>

（2）胺基鉆井液配方：（2%～4%）膨潤(rùn)土 +0.2%Na2CO3+0.2%NaOH+（0.5%～0.8%）包被劑 FA367（JB66、PMHA- II）+1%降 濾 失 劑 AP220（SP-8）+（5%～10%）NaCl+（1.5%～2.0%）胺基抑制劑SIAT+1% 防卡劑 SuperFree+2%～3%）磺化瀝青 + 重晶石。其中，SuperFree具有良好的潤(rùn)滑性能，SLAT容易被黏土優(yōu)先吸附，可以固定黏土片層的間距。下表為室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，1#為胺基鉆井液，2#為鉀鈣基鉆井液4%膨 潤(rùn) 土 +2%RSTF +7%KCL + 0.3 % FA367 + 0.5%XY-27+5%PHT+2%TX+1%KOH+0.3%C aO+0.5%CMC-LV+2%QCX-1+1%WC-1 + 重晶石（表1）。

測(cè)試結(jié)果表明，胺基鉆井液具有良好的流變性能和抗溫性能。

2.3 胺基鉆井液的特點(diǎn)

2.3.1 抑制性強(qiáng)

胺鹽容易溶于水，毒性低，可以與其他添加劑一起使用，不水解，具有成膜作用。新胺鹽有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，可填充黏土層間，并把它們束縛在一起，有效地減少黏土的吸水傾向； 另外，胺基分子通過(guò)金屬陽(yáng)離子吸附在黏土表面，或者是在離子交換中取代了金屬陽(yáng)離子形成了對(duì)黏土的束縛。

2.3.2 環(huán)保性好

胺基鉆井液滿(mǎn)足環(huán)保機(jī)構(gòu)的環(huán)保規(guī)定，又能夠滿(mǎn)足鉆井施工，廢棄鉆井液和鉆屑都能夠直接排放，大大減少了對(duì)環(huán)境的污染。

3 胺基鉆井液在大慶油田水平井中的應(yīng)用

（1）如果用原始的鉆井液鉆井時(shí)，如果鉆頭停止，懸浮在鉆井液中的鉆屑就會(huì)沉入鉆孔底部，將鉆孔堵塞。這樣的情況會(huì)大大降低鉆井的效率，使得剛剛鉆好的井不通暢，還要浪費(fèi)時(shí)間重新鉆井。胺基鉆井液的粘稠度會(huì)隨著鉆井液的流動(dòng)性降低而增加，即鉆井液流動(dòng)越緩，其粘稠度越高。當(dāng)鉆頭停止轉(zhuǎn)動(dòng)，鉆井液不再流動(dòng)時(shí)，鉆井液就會(huì)形成了一種凝膠體，這種凝膠體可以使鉆屑懸浮在鉆井液中，避免其沉入鉆孔底部導(dǎo)致鉆孔堵塞。所以，胺基鉆井液的使用能夠徹底清潔井底，同時(shí)能夠?qū)r屑進(jìn)行攜帶。

（2）當(dāng)鉆頭在地下高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭與巖石相互摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，長(zhǎng)期處在激烈摩擦與高溫中，會(huì)對(duì)鉆頭產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p耗，這樣無(wú)形中就會(huì)增加經(jīng)濟(jì)成本。胺基鉆井液可以更好地起到對(duì)鉆頭的冷卻和潤(rùn)滑作用。這樣不僅可以有效地減少磨損鉆具，還可以很好地延長(zhǎng)鉆頭的使用壽命。

（3）胺基鉆井液可以更好地平衡井壁巖石的側(cè)壓力，通過(guò)對(duì)井壁上濾餅的形成，可以更好地將井壁封閉、更好地穩(wěn)定井壁。這樣做的主要目的是較少對(duì)油氣層的污染，更好地防止井壁的坍塌。

（4）鉆井液可以成為懸浮巖屑與加重劑的角色，這樣做的目的一方面可以降低巖屑的沉降速度，另一方面可以更好的避免可能發(fā)生的沉沙卡鉆現(xiàn)象。

（5）如果鉆井周?chē)鷰r石含鹽量很高，水就會(huì)溶解巖石中的鹽分，如果巖層的粘土含量很高，也容易被水沖刷掉。對(duì)這類(lèi)巖層需使用抑止性的鉆井液，用來(lái)保持井眼的穩(wěn)定性并防止井眼擴(kuò)大或被沖蝕。胺基鉆井液不會(huì)溶解巖石中的鹽分，又不會(huì)沖刷掉巖層的粘土，再配合用鋼套管把井眼保護(hù)起來(lái)，鋼套管用水泥加固，這樣就可以既保持了井眼的穩(wěn)定性，又為到達(dá)儲(chǔ)集層后開(kāi)采的石油提供了通往地表的通道。避免了阻塞巖石孔隙。從而可以使石油更順暢地流入鉆孔，然后上流至地表。

4 小結(jié)

鉆井液是為了解決鉆井取油過(guò)程中可能發(fā)生的安全問(wèn)題，提升開(kāi)采效率，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本，符合開(kāi)采原則而出現(xiàn)的。所以，新型的，有效的鉆井液是有利于當(dāng)今的石油開(kāi)采工作。胺基鉆井液改善了先前鉆井液出現(xiàn)的一些問(wèn)題，對(duì)于石油開(kāi)采工作具有積極的影響，但胺基鉆井液并不完美，相信今后還會(huì)有新型鉆井液的出現(xiàn)，最大限度的發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，為石油開(kāi)采工作貢獻(xiàn)更大的力量。

參考文獻(xiàn)

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