有机硅钻井液的应用
有机硅钻井液体系介绍
有机硅钻井液的特点
1、防塌能力强，特别在一些易塌区块的防塌效果十 分显著。近年来井塌划眼等钻井复杂情况的减少与采 用该体系有关。 2、钻井液性能稳定，维护周期长。它介于聚合物钻 井液和抑制性钻井液之间,具有二者各自特有的优点, 易于维护,有利于防止井下事故复杂的发生。 3、固相容量限高，抗岩屑污染能力强，流变参数易 于 调 整 。 在 板 深 51 断 块 施 工 中 钻 井 液 密 度 达 到 1.67g/cm3时，钻井液性能仍然稳定。
3-2 1.04g/cm3 基浆+1.5%无荧光防塌剂
3-3 1.04g/cm3 基浆+2%无荧光防塌剂
4-1 1.04g/cm3 基浆+1%硅稳定剂
4-2 1.04g/cm3 浆浆+1.5%硅稳定剂
4-3 1.04g/cm3 基浆+2%硅稳定剂
5-1
1.04g/cm3 基浆+2%硅腐钾+ 1%无荧光防塌剂
现场工艺技术
2、定向井段
①井斜0-30井段 可采用聚合物钻井液体系或有机硅钻井 液体系。此井段的主要问题是降低钻井液的摩阻保证定向 的顺利进行。因此在进入造斜井段前向钻井液中加入适量 的润滑剂，使钻井液的摩阻小于0.10。 ②井斜30-60井段 此井段岩屑的携带及润滑防卡是钻进 的关键。因此钻井液必须有良好的流变性，减少岩屑的沉 积，并配合工程措施，有效的清除岩屑床。提高钻井液的 润滑性，防止卡钻的发生。体系的配方为：1.5%硅稳定剂 +1.5%硅稀释剂+2%硅腐钾+2%SAS+1.5%无荧光防塌剂 。使用时必须在2--3个循环周内完全转化，钻进时定期补 充SAS、硅稳定剂、和硅腐钾、无荧光防塌剂，用硅稀释 剂和水控制钻井液的粘切，加入润滑剂降低摩阻。
钻井液施工技术应用
钻井液施工技术应用钻井液是在油气钻井过程中所使用的一种重要的工程液体。
它具有多种功能，包括平衡井内压力、冷却和润滑钻头、悬浮钻屑、保护地层等。
钻井液的施工技术的应用对于钻井过程的成功与否具有至关重要的影响。
钻井液施工技术的应用可以从以下几个方面来讨论：钻井液施工技术在井下钻井中起到了平衡井内压力的作用。
在钻井过程中，井内的压力必须始终保持在一个适当的范围内，以确保井筒的稳定和井口及地层的保护。
钻井液可以通过在井内形成一个适当的压力平衡来实现这一目标。
在施工中，钻井液的密度和循环速度会根据井深和地层情况进行调整，以实现井内压力的平衡。
钻井液施工技术也可以提供足够的冷却和润滑钻头的能力。
在钻井过程中，钻头会因为与地层的摩擦而产生热量，如果没有适当的冷却和润滑，钻头可能会过热并失去钻进能力。
钻井液可以通过在钻井过程中持续地冷却和润滑钻头来解决这个问题。
在施工中，钻井液的特性会根据地层温度和钻头类型进行控制，以确保钻头的正常工作。
钻井液施工技术的应用还可以悬浮钻屑。
在钻井过程中，钻头会不断地切削地层，并产生大量的钻屑。
如果这些钻屑不能及时被悬浮并排出井口，它们可能会对井筒产生堵塞，影响钻井进度。
钻井液可以通过适当的密度和循环速度来悬浮钻屑，将其从井底带出，并达到排出井口的目的。
钻井液施工技术的应用还涉及到地层的保护。
在钻井过程中，钻井液会形成一个薄膜并附着在井壁上，起到保护地层的作用。
这样可以减少地层的损害，并保持井筒的稳定。
在施工中，钻井液的成分会根据地层性质进行调整，以达到最佳的保护效果。
石油钻井用有机硅消泡剂工艺研究及评价赵磊_1
石油钻井用有机硅消泡剂工艺研究及评价赵磊发布时间：2021-09-17T05:06:04.489Z 来源：《防护工程》2021年15期作者：赵磊[导读] 为了在钻井过程中起到防塌、润滑、井壁稳定、返絮凝、高温下降低失水率等作用，钻井液中大量使用了一些小分子处理剂，这些小分子处理剂在循环、震动过程中裹进空气后产生泡沫而且不易破裂消失，导致钻井液处理密度下降，润滑性能变差，冷却钻头的工作效率降低，流动性变差，严重影响泥浆泵的作用效率，给钻井液的循环带来一定的苦难，有可能会造成井喷的危险。
本文分析了钻井液的起泡原因、起泡的危害，并且研究了一款专门用于解决钻井液在钻井过程中起泡造成危险的有机硅乳液型消泡剂。
赵磊唐山三友硅业有限责任公司河北唐山 063305摘要：为了在钻井过程中起到防塌、润滑、井壁稳定、返絮凝、高温下降低失水率等作用，钻井液中大量使用了一些小分子处理剂，这些小分子处理剂在循环、震动过程中裹进空气后产生泡沫而且不易破裂消失，导致钻井液处理密度下降，润滑性能变差，冷却钻头的工作效率降低，流动性变差，严重影响泥浆泵的作用效率，给钻井液的循环带来一定的苦难，有可能会造成井喷的危险。
本文分析了钻井液的起泡原因、起泡的危害，并且研究了一款专门用于解决钻井液在钻井过程中起泡造成危险的有机硅乳液型消泡剂。
关键词：钻井液；有机硅；消泡剂；泥浆恢复密度前言随着我国石油钻井技术的发展，钻井液在油田充气钻井中起到了非常重要的作用，为了保护钻井作业的安全、稳定，需要在钻井液中加入一些处理剂，这些处理剂大多是一些表面活性剂，在搅拌、震动的过程中极易产生泡沫，进而降低泥浆泵的使用效率，还有可能造成井喷。
为了解决这一问题，我们研究了一款适合深井、页岩钻屑较多钻井作业使用的乳液型有机硅消泡剂。
1 钻井液起泡原因钻井液起泡主要是其中含有起泡的表面活性材料，这些表面活性材料包括用于金刚石钻井使用的润滑剂、聚丙烯酸盐类处理剂、用于井壁稳定剂的磺化沥青、用于返絮凝和抑制页岩钻屑分散的铁铬木素磺酸盐，这些表面活性剂在搅拌、震动过程中都极易产生起泡；另外在钻井过程中遇到油气、盐水、泥浆、碳酸盐、碳酸氢盐等进入到钻井液中也会造成钻井液起泡。
有机硅钻井液体系及其应用_龙安厚
岩屑
古 701 金 66 泉2 金3 金 65 金 54
两性离子聚合物体系
2. 54 mm 1. 27 mm
78. 5
90. 5
71. 2
89. 0
67. 5
89. 0
44. 5
88. 0
70. 0
90. 0
77. 0
91. 0
有机硅体系
2. 54 mm 1. 27 mm
86. 7
95. 4
86. 3
3 结论
(1) 有机硅钻井液体系具有失水小 ,抑制性强 ,防塌性能好等特点. (2) 有机硅钻井液体系的密度低 ,固相含量低 ,对油气层损害小 ,有利于发现和保护油气层. (3) 有机硅钻井液体系热稳定性好 ,抗温能力强 ,适合于深井应用. (4) 施工中采用该体系 ,维护处理方便 ,所需处理剂品种少 ,对加药次序要求不高 ,有利于录井和测井 作业.
K后Π(10 - 3μm2) 1. 328 1. 453 2. 267
渗透率恢复值Π% 75. 16 88. 27 78. 81
2 现场应用
在现场维护处理期间 ,先后共配制钻井液 6 次 ,约 500 m3 . 在四级固控设备的配合下 ,钻井液性能得 到了合理的控制 ,钻井液密度基本控制在 1. 07～1. 10 gΠcm3 内 ,塑性粘度在 18～30 mPa·s ,全井段所用钻 井液性能稳定 ,流变性合理 ,携屑能力强 ,钻井液各项性能指标均达到了设计要求.
关 键 词 :深井钻探 ; 有机硅钻井液 ; 抗温性 ; 井壁保护 中图分类号 :TE21 文献标识码 :A 文章编号 :1000 - 1891 (2002) 04 - 0028 - 03
0 引言
目前 ,大庆油田钻深井常采用油基钻井液 、两性复合离子聚合物钻井液及正电胶钻井液等体系 ,这些 钻井液体系在大庆油田深井钻探中发挥了重要作用. 但这些钻井液体系均有不足 ,油基钻井液成本高且 污染环境 ,同时需要高成本的固井洗井液 ;两性复合离子聚合物体系和正电胶钻井液稳定井壁能力较差 , 岩心渗透率恢复值不高 ,为此迫切需要一种新型钻井液体系来解决深井钻探作业中存在的问题. 作者做 了低密度有机硅钻井液体系的应用研究 ,主要用有机硅系列产品来调节体系的流变性 、抗温性和降低失水 量 ,用酸溶性好和成分特殊的油气层保护剂 ,解决稳定井壁和保护油层的问题 ,同时利用磺化产品本身对 井壁的保护作用和有机硅处理剂的协同效应来增强保护井壁的效果[1] .
有机硅钻井液体系介绍
有机硅钻井液体系介绍有机硅钻井液体系又称有机硅钻井泥浆，是一种由有机硅聚合物为主要成分的钻井液体系。
有机硅钻井液由有机硅润滑剂、胶体成分和控制性能助剂等组成，具有高温稳定性、高胶体性能和低毒性等优点，在深水和高温井中广泛应用。
本文将对有机硅钻井液体系的组成、性能以及应用领域进行详细介绍。
一、有机硅钻井液体系的组成：1.有机硅润滑剂：有机硅润滑剂是有机硅钻井液的主要成分，它具有很高的稳定性和润滑性能。
有机硅润滑剂可分为硅烷类和聚硅氧烷类两种，硅烷类有机硅润滑剂具有一定的溶胀性，可以改善润滑效果，聚硅氧烷类有机硅润滑剂具有较高的温度稳定性，能够适应高温井环境的要求。
2.胶体成分：胶体成分是有机硅钻井液体系的重要组成部分，它可以形成胶体颗粒和胶体胶束，增加润滑性能和稳定性。
常用的胶体成分有胶体硅胶、云母和矿泉粉等。
3.控制性能助剂：控制性能助剂主要通过调整粘度、密度和滤失等性能指标来满足钻井作业的要求。
控制性能助剂包括凝胶剂、增压剂、分散剂和抗静电剂等。
二、有机硅钻井液体系的性能：1.高温稳定性：有机硅钻井液具有较高的热稳定性，能够适应高温井环境。
有机硅钻井液在高温下不会发生分解，并且能够保持较好的润滑性能和稳定性。
2.高胶体性能：有机硅钻井液具有良好的胶体性能，能够形成稳定的胶体颗粒和胶体胶束。
这些胶体颗粒和胶体胶束能够有效降低钻井液的摩擦阻力，改善钻井液的润滑性能。
3.低毒性：有机硅钻井液相对于传统钻井液来说，具有较低的毒性。
有机硅钻井液中的有机硅润滑剂和胶体成分对环境的影响较小，在深水和高温井中使用时更加安全。
三、有机硅钻井液体系的应用领域：有机硅钻井液体系在深水和高温井中具有广泛的应用。
由于其高温稳定性和高胶体性能，有机硅钻井液能够适应深水和高温井环境的要求，减少钻井事故的风险。
同时，有机硅钻井液具有低毒性的特点，可以在环保限制较严格的地区使用。
总之，有机硅钻井液体系是一种由有机硅聚合物为主要成分的钻井液体系，具有高温稳定性、高胶体性能和低毒性等优点。
有机硅降粘剂在克拉玛依油田调整井钻井中的应用
摘 要 近年来 ， 克拉玛依油田多口调整井在钻 井中出现过钻 井液粘切 、 失水大幅升 高（ 粘度 由 ４～Ｏ 升至滴流 ， 力由 ｌＰ 升 ０ ５ｓ 切 Ｏａ
至 ５Ｐ ， 水 增 至 ２ ｍＬ以上 ） ０ａ失 ０ 的现 象 ， 加 了钻 井 成 本 ， 长 了钻 井 周 期 。 针 对 该 问题 ， 过 对 克 拉 玛 依 油 田 回 注 水 的 离子 分 析 ， 增 延 通
２ 克拉 玛 依 油 田前 期 钻 井施 工 中发 生 的 类似 复 杂 情 况
白 ０ ６井 在 钻 至 井 深 １ ８ ｍ （ 上 组 地 层 ） １ ０ ０ 克 、 Ｔ ５ 】 在钻 至井 深 １ ６ ｍ （ ８ ｌ７井 ８ ８ 克上 组地层 ）Ｔ ６ ８ 、８ ４ ７ 井 在 钻至井 深 １ ７ ｍ（ 炭 系地层 ） ５ 石 ６ 时钻 井 液粘 切 发
６ ： 浆＋ ％硅 氟稀 释剂 ； ＃井 ２
７ ： 浆＋ ％有机 硅 稀释 剂 。 ＃井 ２
实 验 结果 见表 ３ 。
表 ３ 不 同处 理方 案 实验 结果 数据
内配方 实 验 与现 场 处 理 泥浆 时有 必要 加 测 ３ｍｉ、ｈ ０ ｎ ｌ
后 的终切 ， 保处 理 达到 预期 效果 。 确
・７ ・
曲线 １ 表示 恢 复结构 所 需时 间较短 的强 凝胶 ； ： 曲线 ２ 表 示 恢复 结构 所 需时 间较长 的强 凝胶 ； ：
曲线 ３表 示恢 复 结构 所需 时间 较短 的弱凝 胶 ； ：
曲线 ４： 示恢 复 结构 所需 时 间较长 的弱凝 胶 。 表 曲线 ２与 曲线 ３表示 的 １ｍｉ 力值 相差 很小 ， ０ ｎ切 但 二者 触变 性显 然 差 异较 大 ， 明常规 流 变性 测试 方 说 法 获得 的初 、终 切 不 能完 全反 映 钻井 液 的触 变性 ， 室
有机硅钻井液
④进入目的层前50m，加入与地层孔隙相配的 暂堵剂（如油溶暂堵剂、纤维状暂堵剂）， 或将钻井液转化为保护油气层的完井液，钻 进时精心维护。
⑤完钻前50m调整好钻井液性能。完钻后充分 循环洗井，保证井眼干净，起钻前在裸眼井 段加入1.5—2%粗粒塑料微珠，以保证电测的 成功。
截止到1999年9月大港油田共完成21口水平井。 使用钻井液类型有：钾盐聚合物钻井液、正 电胶钻井液、两性离子钻井液、氯化钙低固 相钻井液、有机硅防塌钻井液，其中使用有 机硅防塌钻井液体系的有12口井。有机硅防 塌钻井液与非有机硅防塌钻井液在水平井中 的使用情况分别见表1、表2、表3、表4。
歧H2 2641-3169 328.7 83.4 成功 0.05-0.09
官H88-50 官H27-65
房H1 小H1
1440-3356 229.1 1702-3108 972.2 2953-3713 177.4 1800-3508 447.2
84.3 80.1 82.4 81.2
成功 成功 成功 成功
摩阻
0.070.11 0.060.10
周期 d
85.3
恢复值 ％
83.76
91
有机硅防塌钻井液在水平井中的使用效果 表5
井号 女MH2
井段
成本
m
元/m
1744－3490 437.1
渗透率 恢复％
78.6
电测
成功
摩阻 系数
0.06-0.08
风H1 1170-2813 333.8 84.3 成功 0.05-0.13
有机硅防塌钻井液所钻水平井的综合性指标周期d机械钻事故复杂损失时间女mh2349087648689544839305卡钻损失44风h12813463938857568873332井漏损失24女mh334886885139145092508风h329474877338606828269井漏损失305板h13561102541688557443514划眼288卡钻335仪器落井155官h8844349084549586275324330歧h2316958564386036761683官h8850335692356586045002393填井侧钻408钻头落井303钻具落井77官h2765339213443388903968187卡钻535断钻具1542房h1371378555189056802768断钻具2433小h13508172339686552383975填井侧钻287卡钻侧钻417家h1249149957816744903142非有机硅钻井液水平井综合指标事故复杂h成本系数官h12347653588520026928006010官h33217562629856307932130895005008官h42319653176689178573842491005010官509kh19702694239888138782402554009010歧h13108315792928041839350564006010风h226985625562827144493237005011非有机硅钻井液水平井综合指标事故复杂h成本系数正电胶钻井液官h218577258129906326282201005011两性离子聚合物钻井液mh136227266535914272298613454003010氯化钙低固相钻井液官962419554731548452103919541838010013非有机硅与有机硅钻井液对比钻井液类型有机硅3284851487285237510070118538376非有机25772385867188631500601091有机硅防塌钻井液在水平井中的使用效果渗透率恢复系数女mh2174434904371786成功006008风h1117028133338843成功005013女mh3187034883864846成功004011风h3140029482763837成功008010官h8844176034902
焦页85—2HF井钻井液技术应用
焦页85—2HF井钻井液技术应用井钻井液技术是一种重要的油气勘探技术，其目的是在井洞中运用一种特殊的液体来稳定井壁和冷却钻头，同时把钻筒中的岩屑带到地表。
要想使井钻井液技术达到良好的效果，就需要了解井钻井液的种类及其特性，并根据不同井孔地质情况、钻头类型和钻井速度等因素选择合适的井钻井液。
本文将对井钻井液技术的应用和发展进行讨论。
1. 井钻井液技术的应用井钻井液技术是目前油气勘探领域中的一项重要技术，其主要应用于以下方面：（1）地层稳定：井钻井液在井孔中的重力作用、黏滞性和表面张力等特性可以帮助稳定井壁，避免井壁坍塌等问题。
（2）减摩降阻：井钻井液的黏滞性可以降低井壁与钻头的摩擦力，从而降低钻头磨损，并提高钻井效率。
（3）冷却钻头：井钻井液在钻孔过程中可冷却钻头，减少钻头的热膨胀，从而延长钻头寿命。
（4）携带和清除岩屑：井钻井液能够带出井底的岩屑，在井口清除，从而保证钻井的顺利进行。
2. 井钻井液的种类及其特性根据不同的井孔地质情况、钻头类型和钻井速度等因素，井钻井液可分为很多种类，主要有钻井泥浆、聚合物钻井液、水基钻井液、油基钻井液等。
这些井钻井液有着不同的特点和适用范围。
（1）钻井泥浆钻井泥浆是目前使用最广泛的一种井钻井液，它主要由水、黏土和添加剂等组成。
钻井泥浆具有黏滞性和流变性，可以有效地稳定井壁，并把岩屑带到井口清理。
不过，在钻井深度较大时，钻井泥浆的密度和粘度需要不断调整。
（2）聚合物钻井液聚合物钻井液是一种高分子物质，由多种聚合物和添加剂等组成。
它具有高黏度和高稠度，能够极大地降低井壁与钻头间的摩擦力，从而提高钻井效率。
但同时也会导致钻头卡住和井壁塌陷等问题。
（3）水基钻井液水基钻井液是一种以水为基础的井钻井液，由多种添加剂和化学物质等组成。
它具有良好的环保性和生物降解性，因此在敏感的地质环境和环保要求较高的地区得到广泛应用。
油基钻井液是以石油为基础的井钻井液，由多种添加剂和化学物质等组成。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
况下 而摩阻系数却明显低于其它井的摩阻系数 使用聚磺钻井液摩阻系数低的井只有桐
４５ｘ 井 而该井使用的润滑剂是荧光很强的 ＲＴ９０５１ 因此可证明有机硅与液体润滑剂配合降
摩阻 防卡效果十分明显 有利于探井取全取准资料
３．３ 具有较好的抗温能力 在高温高密度下流动性仍易于调节 保持低的失
水
我局的重点预探井武 ２ 井 完钻井深 ４４２０ｍ 钻井周期 ８１．２５ 天 完井电测全套一次成
433
的药液维护 以 ＨＦＴ－４０１ ＨＪＮ－１１１ 改善钻井液流型为主 并适时适量地加入防塌剂 ＮａＯＨ 改善泥饼质量 适当加入正电胶抑制粘土分散
深井维护方法 维护过程中配 ＨＦＴ－４０１：ＨＪＮ－１１１ ２：１ ３０％ 配合 ＳＭＰ 防塌剂 ＨＭＦ ＮａＯＨ 等 浓 度 为 ３ ７％ 的 药 液 维 护 以 降 失 水 防 塌 为 主 改 善 钻 井 液 流 型 时 用 ＨＦＴ－４０１：ＨＪＮ－１１１ １：（２ １） ２０％ 配合 ＳＭＫ ＳＭＣ ＮａＯＨ 等浓度为 ３ ７％的药液调节
采用上述两种方法转型均可确保在转型过程中钻井液性能稳定
２．２ 维护 处理工艺
浅井维护方法 维护过程中配 ＨＦＴ－４０１：ＨＪＮ－１１１ １：（２ １） １０％和 ＮＰＡＮ ０．５ １％
1陈永奇 高级工程师 1961 年生 现任华北石油第二钻井工程公司工程技术部副主任 地址 河北省任丘 市 邮政编码 062552 电话 0317 2787710
功
该井的难点全在三开井段 邻井普遍存在井涌 井漏 井垮划眼等复杂 其中武 ８ 井处
理复杂月余 而在武 ２ 井的三开井段施工中同样出现了井涌 井漏 但仅在钻至 ３８５２ｍ 出现
溢流 起下钻时发生水浸 造成井下掉块 下钻时仅划眼 ３２ｍ 而其余井段施工中 起下钻
皆十分顺利
该井钻井液在 １．５０ １．５５ｇ／ｃｍ３ 的高密度下 流变性 粘切仍易于控制 可根据施工条
有机硅钻井液的应用
陈永奇１ 张玉军 王洪升 吴宏宾 张明海 胡景东
（华北石油管理局第二钻井工程公司，河北任丘）
摘要 近年来 随着大斜度 大位移定向井及深井 中深井的不断增加 复合导向 无 线随钻 高效 ＰＤＣ 钻头等新的钻井工艺不断推广应用 机速及单只钻头进尺都有了很大的提 高 而华北油田的地层特点是泥岩造浆能力强 砂岩渗透性好 中深井地层地温高 钻井周 期长 影响钻井液性能稳定 且泥页岩水敏性强 井下易出现缩径 垮塌 掉块 粘卡等复 杂事故 这都影响着钻井技术及钻井速度的进一步提高 而有机硅钻井液具有较高的抗温性 性能稳定 粘切易于控制 流变性便于调节 摩阻系数低 防垮塌能力强等特性 很好地解 决了华北地区钻井中存在的问题 满足了钻井的需要 降低了复杂 事故的发生率 关键词 有机硅钻井液 防塌 防卡 润滑
和正常送钻加压 采用有机硅钻井液的晋 １０７ｘ 淀 １５ｘ 州 １６－４５ｘ 井保持钻井液具有低粘
中切 初终／切其差值控制在 ４－６／７－９ 动切力 ７－９ ｎ 值 ０．６５－０．７ 范围内 这样既保持低
粘 紊流 又保证适当切力及悬浮性能 改善对井眼的净化能力 确保了这几口大井斜 大
位移定向井的顺利实施
1.37
1.28
1.38
1.39
1.40
井型
定向井
直井
直井
定向井
定向井
直井
位移
499.53
313.12
305.32
钻头尺寸
216
216
216
216
216
216
注 其中强 58x 及路 43-1x 路 43-3x 井使用有机硅钻井液
由上表可看出 使用机硅钻井液的井 其井径都较邻井规则 最大井径小于邻井 最小
１ 有机硅作用机理
我们使用的有机硅处理剂是有机硅稀释剂（ＨＪＮ－１１１）和有机硅稳定剂（ＨＦＴ－４０１） 它们的 主要成份是 ＣＨ３Ｓｉ（ＯＨ）２ＯＮａ 的不同分子缩合物 分子中的 Ｓｉ－ＯＨ 键容易与粘土上的 Ｓｉ－ＯＨ 键 缩聚成 Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ 键 形成牢固的化学吸附 在粘土表面上形成一层甲基朝外的 ＣＨ３－Ｓｉ 吸附 层 使粘土表面产生润湿反转 阻止和减缓了粘土表面的水化作用 也降低了钻井液中粘土 颗粒间的相互作用力 削弱了网架结构 因此有机硅可有效地防止泥页岩水化膨胀 坍塌 具有良好的抑制性及化学防塌能力 也具有较好的钻井液稀释能力和提高钻井液润滑性 此 外 据介绍有机硅本身的裂解温度较高 且能与粘土表面产生牢固的化学吸附作用 因此在 钻井液中其抗温能力可达 ２００ 以上 ［１］
钻 这即影响了施工又影响了地质取准资料 强 ５８ｘ 井 晋 １０７ｘ 井与往年其它探井摩阻系
数对比见下表
434
表 ２ 有机硅钻井液与与其它钻井液摩阻系数对比表
强 58x 晋 107x 桐 42 京 70 晋 83 桐 45x 赵 65 赵 66
含油量
12
24
12
13
13
35
2 3 2 2.5
荧光的液体润滑剂 影响了录井 而使用有机硅钻井液的大井斜大位移斜探井强 ５８ｘ 井 井
斜 ３７．３２ 位移 ４９９．５３ｍ 晋 １０７ｘ 井 井斜 ４７．４５ 位移 ９３９．３３ｍ 在只加入 ＲＨ５２５ 后
摩阻系数最低为 ０．０５５ 为安全施工 确保斜探井取全取准资料奠定了基础 两口探井均施
工顺利 无任何复杂 事故 而它们的邻井强 １０２ 直井 晋 １１６ｘ 井在施工中都发生过卡
３．４ 解决了拔活塞问题
大港储气库井地层泥岩发育 易水化膨胀 引起缩径 往年的施工中起钻拔活塞严重
下钻困难 而今年应用了有机硅钻井液后 在库 ３－１２ｘ 库 ３－１１ｘ 井施工中起下钻顺利 基
本解决起钻拔活塞的问题
３．５ 解决了大斜度井的携岩问题
大斜度 大位移井钻井液携带钻屑比较困难 钻屑在井眼下侧易形成岩屑床影响起下钻
路 43-1x 路 43-3x
路 43-2
最大井径
292
335
310
265
250
300
最小井径
218
195(缩径) 210(缩径)
225
216
210(缩径)
平均井径
236.7
244.6
241.8
2
1.28
1.37
1.28
1.39
1.39
1.40
完井密度
1.28
３ 长时间静止后钻井液性能变化小 开泵容易 利于防漏 ４ 深井注意调控粘切 防止冲刷井壁 周光正,黄达全,王治霞.大港油田深井钻井液技术.见:2003 年钻井承包商协会论文集.北京:石 油工业出版社,2004
436
每年油田所钻的生产井 探井中都有一些是大井斜 大位移定向井 同时 因复合导向 钻具 高效 ＰＤＣ 的使用 机速和单只钻头进尺都有大幅度提高 也给钻井液提出了更高的要 求 为适应市场的需要以及钻井技术的进步 更好地把井打好 我公司试验应用了有机硅钻 井液 目前 已采用该钻井液钻井 ２８ 口 其中 ２６ 口已完井 施工井中最深的是武 ２ 井 井 深 ４４２０ ｍ 井斜大于 ４０ 的有 ５ 口井 位移最大的淀 １５ｘ 井，井底位移 １１０１．７８ ｍ ２００４ 年 我公司高难度井基本上都采用了有机硅钻井液施工 而这些井无一口因钻井液造成井下复 杂 事故 我公司的事故复杂率由 ２００３ 年的 ２．８％下降到的 ０．７％
４ 认识与结论
１ 有机硅钻井液具有高的固相容量限 粘切易于维护 流动性好 能满足大斜度井携 岩问题 具有良好的防塌 防卡 防缩径拔活塞作用 可有效地减少井下复杂 事故的发生
435
２ 适合于在碱性条件下使用 有机硅处理剂在碱性条件下才能分解出稳定的 ＲＳｉ－Ｏ－ 发挥出其功效 在钻井液的维护中 应保持钻井液 ｐＨ 在 ９ 左右 这是有机硅钻井液稳定的 基础 过高的 ｐＨ 值对防塌及钻井液性能稳定都有害
２ 钻井液工艺技术
２．１ 转型工艺
方法一 配 ＨＦＴ－４０１：ＨＪＮ－１１１ １：（２ １） １０ ３０％的药液加入 转型过程中勤观测钻 井液性能变化 当其浓度在钻井液中达到 １．５％左右即完成转型 此种方法适用于般土含量 较高的钻井液
方法二 配 ＨＦＴ－４０１：ＨＪＮ－１１１ （２ １）：１ １００％的药液 在 １ ２ 个循环周之内使其浓 度在钻井液中达到 １．５％左右即可 此种方法适用于般土含量较低的钻井液
在本井的施工中 体现最突出的是钻井液性能始终稳定 在高温下 起下钻后钻井液性
能变化小 下钻到底后循环 钻井液性能恢复快 １５０ 的 ＨＴＨＰ 失水一直保持在 １０ｍｌ 以内
泥饼薄而韧 厚度为 ２．５ ３ｍｍ 在含油量仅为油花 ０．５％的情况下 摩阻系数保持在 ０．１４
左右 这为高密度下钻井防卡提供了有利条件
３ 现场应用效果
３．１ 具有良好的防垮塌 抑制泥页岩膨胀能力
路 ４４ 断块的井位于易垮塌的留西区块上 该断块地层压力系数较高 可钻性较差 地
层倾角大 易斜 钻井周期长 地层中的水敏性泥岩易发生垮塌 而使用该钻井液施工的井
无一发生垮塌 粘卡等复杂 事故
武强－扬武寨区块的井下部有特殊岩层 如炭质泥页岩 油页岩等 易垮塌 使用其它
井径略大于钻头直径 无缩径现象 有机硅钻井液在密度不高于邻井的条件下施工 确保了
井径规则 充分体现出有机硅钻井液具有良好的抑制泥页岩膨胀 防止垮塌缩径的作用
３．２ 具有良好的降摩阻作用 有效地解决了禁止加有荧光处理剂的大斜度
大位移定向井的防卡问题
通过在各井的应用试验证明 有机硅与现有的各种处理剂配伍性好 尤其是与液体润滑
件 在较宽的范围内进行调节 如该井在钻沙三段 ３８５５ ４１４０ｍ 井段时 地层以灰色泥岩为
主 稳定性较好 并具有一定的造浆能力 此时 为更好地发挥钻头水马力，提高机械钻速