伊朗雅达FX 井盐膏层钻井液技术X周成华1,胡德云1,张　珍1,邓天安3(1.中石化西南石油局钻井工程研究院;2.西南石油大学石油工程学院;3.中石化西南石油局固井公司) 摘　要:伊朗雅达FX 井是中石化部署在Kushk 地区北部脊背构造部署的一口重点预探直井,该井Gachsar an (1027m-1408m)地层含有大量石膏层和盐层(盐膏含量占80%),易造成溶、塌、缩、卡、喷、漏等井下复杂情况。

针对FX 井地层特点,采用饱和盐水钻井液体系。

室内和现场应用表明,应用的钻井液具有良好的流变性能和较强的携岩能力,稳定井壁效果好,抗盐膏及油气污染能力强,高温稳定性突出,满足了钻井的施工需要,保证了安全、优快钻进。

关键词:FX 井;盐膏层;饱和盐水钻井液;抑制性 中图分类号:T E254 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0098—03 FX 井是中国石化集团国际石油勘探开发有限公司伊朗分公司Yadavaran 项目部在Kushk 地区北部脊背构造部署的一口重点预探直井。

设计井深4482.00m ,完钻井深4588m ,主要目的层为Fahliyan 。

该井盐膏层较厚、含量大、分布广,易造成泥包、缩径、卡钻、井塌等复杂事故。

从邻井资料可以得出,KSK-2钻遇盐膏层至1184m 、1444m 时发生缩径、倒划眼、泥包情况,HOS-2钻至1170m 时也发生了这些复杂情况。

因此,为顺利钻穿盐膏层本井三开采用饱和盐水钻井液技术。

1　工程地质简况1.1　工程简况FX 井使用660.4mm 钻头一开高坂含钻井液钻进至152m ,套管下入149.69m ;二开使用444.5mm 钻头钻至1043m,套管下入1027m;三开盐膏层使用311.15钻头钻进至1408m,套管下入1406m;四开使的较为容易进行的一个方面。

例如:贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物提取物之一,主要用于治疗忧郁症。

提取物是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干燥而得。

采用超临界CO 2萃取工艺,达到出口标准,比传统工艺优越。

2.2.2　SFE 与中药化学成分的研究这里主要是指超临界CO 2萃取分离技术应用于中药有效成分的研究或中药化学成分的系统研究,即植物化学范畴。

它是新药研究的基础。

用超临界CO 2萃取技术进行植物化学的研究,可大大简化提取分离步骤,能提取分离到一些用传统溶剂法得不到的成分,节约大量的有机溶剂。

例如:超临界CO 2提取姜黄油,其收油率是水蒸汽的1.4倍,生产周期只是旧工艺的1/3。

对所得的姜黄油进行GC/MS 分离鉴定,其化学组成主要由姜黄酮等26个成分组成,其组成与水蒸汽的差不多。

姜黄油的超临界CO 2提取已应用于生产中。

用超临界CO 2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单,只要1～2h提取油后,直接进行GC-MS-计算机联用技术分析,即可鉴定油中化学成分。

在黄花蒿、当归等挥发油的研究中,SFE 能提取出水蒸汽蒸馏法提取不出的成分。

3　结论超临界CO 2萃取新技术完全可用于改造传统中药产业,和传统中药生产工艺比,具有极大优越性和市场潜力。

这一领域将是超临界CO 2萃取技术的主要方向。

虽然SFE 技术在应用过程中面临设备一次性投资较大的问题,但和传统溶剂提取法相比,由于它在生产过程中投资较小,以及具有很多优越性,因此在实现中药现代化和国际接轨的战略行动中将会发挥较大的作用。

[参考文献][1]　李菁,葛发欢,黄晓芬,等.超临界CO 2萃取当归挥发油的研究[J].中药材,1996,19(4).[2]　唐梅.超临界流体萃取技术在中药新药研发中的应用[J].西北药学杂志,2007,(5).98内蒙古石油化工 2012年第3期　*收稿日期5作者简介周成华(3),男,年毕业于西南石油大学油气井工程专业,获工学硕士学位。

现就职于中石化西南石油局钻井工程研究院伊朗项目部,伊朗雅达项目泥浆工程师。

:2011-12-1:198-2009用212.725mm钻头钻至3925m,套管挂入1262m～3923m;五开使用149.225m钻头钻至4482m完钻,套管挂入3772m～4385m。

1.2　盐膏层地质简况该井Aghajari中800m～1027m地层厚度227m,主要为砂岩、泥岩,并开始出现层间白色结晶状的软硬石膏,至Gachsaran(1027m～1408m)地层以泥岩、泥灰岩为主,含有大量石膏层和盐层(膏岩含量占50%)。

同时该盐膏层欠压实、含水量大、强度低、可钻性好和易塑性流动等特点,具有盐岩蠕变缩径,盐溶后井壁垮塌等特征,当钻井液液柱压力不能平衡其蠕变时极易造成缩径卡钻。

钻井液性能控制和井壁稳定难度大。

由于严重的石膏侵,易造成钻井液流变性难以控制,失水增大,粘度升高,是钻井液处理与维护的难点之一。

同时,在该层位含有盐水层,要求钻井液具有良好的抗盐污染能力。

2　钻穿盐膏层钻井液技术难点[1～3]钻井液体系受到盐侵、膏侵时最大限度保持体系的稳定性能,即体系的抗盐抗钙性能达到最好状态。

伊朗雅达地区盐膏层地质疏松,渗透性好,这就要求钻井液的失水造壁性好,避免膏、泥岩吸水膨胀程度过大导致缩径、卡钻。

对盐、石膏的溶解能够有效抑制,以避免盐粒作为胶结物时,由于钻井液体系对其盐类的溶解度抑制性不够而溶解,从而导致其失去支撑而垮塌。

对泥页岩的抑制性,否则钻进时还是会因为抑制性不够使泥页岩分散、膨胀,导致井壁坍塌。

3　室内钻井液性能针对雅达地区盐膏层含量大、钻进进尺慢的特点,为提高机械钻速,采用低切力饱和盐水钻井液体系,利用大井眼高排量以携带岩屑。

室内实验以抗盐、抗钙、强抑制性为原则,通过处理剂优选,得出了抗盐的处理剂为增粘类为两性聚合物FA-367,降失水类处理剂为低分子聚合物PAC(L)、LV-CMC和磺化处理剂SMP-2、SPNH复配,聚合醇作为防塌抑制剂,RH-220作为润滑剂,同时使用适量的消泡剂消泡。

通过优选得出三开钻井液基本配方为:2～3%坂土+0.5%Na2CO3+0.2-0.4% NaOH+0.8～1%CMC(L)+0.8～1%PAC(L) +0.6～0.8%FA-367+30%NaCl+3%～5% SPNH+2～4%SMP-2+0.1～0.2%消泡剂+2～3%R+5～%聚合醇+5%K L+重晶石针对雅达地区FX井可能出现的高含量盐膏层地层特点,优选出聚合醇作为防塌封堵剂,提高钻井液的防塌抑制性。

在下文评价实验中,每种材料取加量中限进行体系的抑制性、抗污染能力、沉降稳定性实验。

3.1　抑制性评价3.1.1　回收率实验结果本文通过钻井液体系的岩屑回收实验,来考察钻井液体系的抑制性。

实验结果见表1。

表1岩屑回收率实验结果体系回收率,%配方197.8 备注:实验条件120℃,16h;配方1∶2%坂土+0.5% Na2CO3+0.3%NaOH+0.9%LV-CMC+0.9%PAC (L)+0.7%FA-367+30%NaCl+4%SPNH+3%SM P -2+2.5%R H220+1%聚合醇+5%KCl+重晶石。

从表1可以看出,该饱和盐水钻井液体系具有较强的抑制性。

3.1.2　泥页岩膨胀实验表2体系膨胀实验钻井液体系线膨胀率,%2h16h配方1 1.12 1.96 备注:钻井液性能经高搅25min,室温下测试。

由表2可见,该钻井液体系抑制泥岩膨胀效果好。

能有效地防止泥页岩地层因水化造成的井壁不稳定。

3.2　抗污染性能根据FX井钻遇盐膏层、盐水层特点,对钻井液配方2进行体系的抗盐、抗钙、抗岩屑污染能力进行评价,在该配方的基础上,加重钻井液密度至1.45g/ cm3,对该配方进行抗污染能力实验。

实验结果如表3所示。

表3体系的抗污染性评价钻井液体系AVmP a.sPVmP a.sYPPaGelP a Pa-1F Lm L 基本配方493514 2.0/6.04加5%氯化钠453312 1.5/6.0 4.2加8%氯化钠473413 2.0/7.0 4.6加0.5%无水硫酸钙513615 2.5/8.04加1%无水硫酸钙584117 3.0/9.0 4.4加3%钻屑533716 3.0/10.0 3.6加5%钻屑573819 3.5/11.0 3.4 备注:老化后实验数据,试验条件:100℃/16h;实验密度1.45g/cm3。

由表3可以得出:从该体系在加入盐、钙、钻屑前后的性能来看,流变性变化不大,滤失量增加也不大,I失小于5,滤液值均为左右。

在加重以后加入岩屑的流变性、滤失性能变化也不大。

试验证明,该钻井液体系的抗污染性能很强。

99　2012年第3期 周成华等　伊朗雅达FX井盐膏层钻井液技术H2200.1CAP.0ml pH103.3　热稳定性在深井钻探过程中,钻井液必须具备良好的悬浮稳定性和携岩能力,即钻井液的动塑比和切力要适中,高温老化后静置无沉淀现象。

饱和盐水钻井液体系进行了悬浮稳定性实验,测定静置24h后钻井液上下密度差$1,实验结果如表4。

表4钻井液沉降稳定性评价实验条件AVm Pa.sPVmPa.sYPPaGelPa Pa-1FL/mLHTHP$1g/cm380℃/16h49.53514.5 2.5/7.090 100℃/16h493514 2.0/6.09.20 120℃/16h49.53613.5 2.0/6.09.20 备注:老化后实验数据,$1为老化后上下密度差。

由表4可以得出:该体系具有良好的沉降稳定性。

4　现场应用根据室内小型试验,调整钻井液性能满足井下要求。

用新配制的钻井液扫水泥塞(扫水泥塞前在钻井液中加入Na2CO3、NaHCO3进行预处理),钻进过程中逐步调整钻井液粘度80s至64s,密度由1.44g/ cm3逐渐降至1.38g/cm3,钻至井深1404m三开完钻。

三开井段钻井液性能良好,起下钻、通井作业均正常,无任何阻卡现象。

顺利下入9-5/8"套管至井深1406m固井,水泥浆返至地面。

4.1　基本情况在钻进过程中,为保证正压差,防止盐水侵入钻井液,入井钻井液密度为1.44g/cm3,钻进过程中为为保证优快钻井,适当下调钻井液密度至1.38g/ cm3,控制钻井液坂含25g/L,其它钻井液性能如表5所示。

表5盐膏层钻进过程中钻井液性能井深m F VsMWg/cm3F L(ml)G10″P aG10PapHM BTg/LPVmPa.sYPPa104380 1.445379254816 107070 1.405259254515 113054 1.45 4.5412.59252814 126653 1.4344129253011.5 130064 1.4033129253515 136064 1.3832109254112.5 140864 1.3832109254112.5 注:钻井液出口温度65～78℃。