第8章幾種新型鉆井液完井液體系及適應(yīng)性選擇20100401

第八章幾種新型鉆井液完井液體系及適應(yīng)性選擇蔣官澄教授2010.3.15目

錄一、幾種新型鉆井液體系簡(jiǎn)介二、鉆井液體系適應(yīng)性的技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)三、保護(hù)油氣層鉆井完井液體系研究一、幾種新型鉆井液體系簡(jiǎn)介

1、正電聚醇鉆井液體系

作用機(jī)理：濁點(diǎn)效應(yīng)電性力的吸附物理和化學(xué)吸附降低粘土顆粒表面的ζ電位組分：

正電聚醇、絮凝劑HF-PS、抗鹽降濾失劑、WZD-Ⅱ等組成優(yōu)點(diǎn)

由天然材料改性而成，能夠在天然環(huán)境中自動(dòng)降解而失去化學(xué)特性，生物毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家海洋排放標(biāo)準(zhǔn)。（1）吸附量及吸附強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果處理劑吸附量(mg/g)脫逸量(mg/g)脫析率聚合醇5.23.363.5%正電聚醇7.03.144.3%脫析率實(shí)驗(yàn)

對(duì)粘土試樣，正電聚醇的吸附量和吸附強(qiáng)度明顯高于聚合醇，正電聚醇抑制粘土顆粒水化分散的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于聚合醇。

密度g/cm3粘度s失水ml/mmPHGELPa/PaAVmPa.sPVmPa.sYPPa備注2#：1.07g/cm3基漿600ml+400

ml海水+0.3%抗鹽聚合物+0.6%增粘降濾失劑+1%抗鹽降濾失劑+2%正電聚醇＋1%無(wú)熒光潤(rùn)滑劑+2%低熒光磺化瀝青+1%潤(rùn)滑防塌劑+2%WZD-Ⅱ1.05357/0.282.5/3.53023910/0.281.0/2.526206110℃×16h滾動(dòng)3#：1.07g/cm3基漿500ml+500ml海水+0.4%抗鹽聚合物+1.0%增粘降濾失劑+1.5%抗鹽降濾失劑Ⅱ+2%正電聚醇＋1%無(wú)熒光潤(rùn)滑劑+2%低熒光磺化瀝青+1.5%潤(rùn)滑防塌劑+2%WZD-Ⅱ1.05396/0.282.5/3.529227.59/0.281.5/326215.5110℃×16h滾動(dòng)4#：1.07g/cm3基漿400ml+600

ml海水+0.5%抗鹽聚合物+1.5%增粘降濾失劑+2%抗鹽降濾失劑Ⅱ+2%正電聚醇＋1%無(wú)熒光潤(rùn)滑劑+2%低熒光磺化瀝青+2%潤(rùn)滑防塌劑+2%WZD-Ⅱ1.05425/0.282.5/3.526.5206.58/0.282/426215110℃×16h滾動(dòng)海水正電聚醇鉆井液評(píng)價(jià)試驗(yàn)

（2）抗鹽鈣污染評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：按照3：2、1：1和2：3基漿與海水比例混合配置鉆井液，其粘度控制在35s-45s、API失水控制在5-7ml，動(dòng)切力和塑性粘度變化較小，各項(xiàng)性能良好，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。不同比例的海水配方，在提高主要處理劑加量的基礎(chǔ)上，抗鹽效果較好。性能可以滿足在海上使用（3）正電聚醇鉆井液油氣層保護(hù)效果評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

巖心孔隙度%Ka×10-3μm2Ko×10-3μm2Kd×10-3μm2Kd/Ko%污染條件壓力mPa時(shí)間h高107－3井28.679.44.503.3975.43.52截去1.0cm4.504.1091.03.52截去2.0cm4.504.4799.33.52正電聚醇鉆井液滲透率恢復(fù)值效果評(píng)價(jià)正電聚醇鉆井液能有效地形成暫堵環(huán)，在截去直接受污染的表層后，滲透率恢復(fù)值較高，油層污染深度大大降低，起到保護(hù)油層的作用。2、有機(jī)正電膠鉆井液體系作用機(jī)理：

正負(fù)膠粒極化水分子形成復(fù)合體，在毛細(xì)管中整體流動(dòng)，易反排。在近井壁處形成靜止層；正電膠與水分子的親和力強(qiáng)，抑制了粘土的水化，使粘土成為惰性；改變鉆井液的流變性能。（1）抗溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

抗溫穩(wěn)定性評(píng)價(jià)Р,g/cm3FV,sFL,ml/mmPHGEL,PaAV,mPa.sPV,mPa.sYP,Pa備注1.03g/cm3漿+2%有機(jī)正電膠+2%GKHm+0.3%PMHA-Ⅱ+1.5%NH4-HPAN+2%SAS+2%FDTY-80+3%細(xì)目碳酸鈣+0.5%KCl1.05346.4/0.591.5/3.52818101.05356.0/0.593/6322210120℃×16h1.03g/cm3漿+2%有機(jī)正電膠+2%GKHm+0.3%PMHA-Ⅱ+1.5%NH4-HPAN+2%SAS+2%FDTY-80+3%細(xì)目碳酸鈣+0.5%KCl+石灰石粉1.20386.2/0.59.52/43422121.20416.0/0.59.53.5/6.5382711120℃×16h評(píng)價(jià)結(jié)果表明：體系抗溫能達(dá)120℃，性能良好，有利于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：體系抗溫能達(dá)120℃，性能良好，有利于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。（2）抑制性評(píng)價(jià)

采用巖屑回收率實(shí)驗(yàn)，達(dá)到88.4%，該巖屑的清水回收率為26.1%，這表明：有機(jī)正電膠鉆井液具有較強(qiáng)的抑制性。（3）抗污染評(píng)價(jià)

ρg/cm3FVsFLml/mmPHGELPaAVmPa.sPVmPa.sYPPa動(dòng)塑比備注1.05346.4/0.591.5/3.52818100.55基漿1.12421/33521140.66基漿+10%巖心粉1.12451/43923160.6980℃×16h滾動(dòng)1.13451.5/7.54229130.45基漿+12%巖心粉35101/33626100.38基漿+12%巖心粉+0.5%HMP-Ⅲ抗污染評(píng)價(jià)該體系不僅在較高的固相容限量仍有較好的流變性能，同時(shí)有較好的稀釋劑與其配伍，能保證水平井的現(xiàn)場(chǎng)施工的正常運(yùn)行。（4）保護(hù)油氣層效果評(píng)價(jià)

不同滲透率巖心進(jìn)行恢復(fù)值評(píng)價(jià)巖心號(hào)Ka×10-3μm2Ko×10-3μm2前最大突破壓力MPaKd×10-3μm2后最大突破壓力MPaKd/Ko%人造巖心1006.11110.50.0385.00.0876.92800.67147.800.05121.170.0981.98554.12106.230.0393.970.0588.46221.1198.340.0282.920.0484.32109.3245.780.0339.730.0786.78實(shí)驗(yàn)條件：70℃3.5MPa200s-12h

油層保護(hù)添加劑加入后鉆井液的API濾失量非常低，只有3ml左右，高溫高壓濾失量也降到了12ml以下，幾乎沒(méi)有瞬時(shí)失水，采用超低滲透保護(hù)油氣層技術(shù)的井砂床濾失量為0。（1）甲酸鹽鉆井液抑制性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

鉆井液類(lèi)型回收量(g)回收率(%)聚合物鉆井液40.581.0有機(jī)硅鉆井液44.088.0甲酸鹽鉆井液46.092.0鉆井液抑制性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)3、甲酸鹽鉆井液體系甲酸鹽鉆井液回收率最高,能很好地抑制泥頁(yè)巖的水化膨脹與分散，其性能優(yōu)于目前使用的聚合物鉆井液和有機(jī)硅鉆井液。（2）油氣層保護(hù)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)

巖心號(hào)Ka×10-3μm2孔隙度%Ko×10-3μm2Kd×10-3μm2Kd/Ko%井深m2#/L29-310.614.65.54.5592.73034.06截去1.2cm5.2697.19#/L29-321.418.2108.6888.63048.55截去1.2cm9.8198.1甲酸鹽體系滲透率恢復(fù)值實(shí)驗(yàn)

油層滲透率恢復(fù)值達(dá)90%以上，在污染端截去1.2cm后滲透率恢復(fù)值達(dá)到95%以上，這說(shuō)明甲酸鹽體系對(duì)油氣層具有良好的保護(hù)效果。實(shí)驗(yàn)方案FVSAPImL/mmPHGELPaAVmPa.SPVmPa.SYPPa基漿+0.3%小陽(yáng)離子+0.5%大陽(yáng)離子+0.5%JMHA+0.4%銨鹽+0.5%CaO50.013.8/0.290.5/2.052.045.07.0基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.4%大陽(yáng)離子+0.5%JMHA+0.4%銨鹽+0.5%CaO45.011.2/0.290.5/2.046.041.05.0基漿+0.3%小陽(yáng)離子+0.3%大陽(yáng)離子+0.5%JMHA+0.4%銨鹽+0.5%CaO36.513.5/0.290.5/0.541.035.06.0基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.5%大陽(yáng)離子+0.5%JMHA+0.4%銨鹽+0.5%CaO52.013.0/0.291.0/2.558.047.011.0基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.4%大陽(yáng)離子+0.5%抗鹽降濾失劑+0.4%銨鹽+0.5%CaO40.510.5/0.290.5/0.543.037.06.0基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.4%大陽(yáng)離子+1.0%抗鹽降濾失劑+0.4%銨鹽+0.5%CaO43.06.5/0.290.5/1.545.039.06.0基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.4%大陽(yáng)離子+1.5%抗鹽降濾失劑+0.4%銨鹽+0.5%CaO46.06.3/0.290.5/1.548.041.07.0上部地層配方優(yōu)選（1）陽(yáng)離子聚合物體系復(fù)配實(shí)驗(yàn)通過(guò)單劑的優(yōu)選，以大陽(yáng)離子聚合物即高分子量聚丙烯酰胺作為包被絮凝劑，以小分子量的陽(yáng)離子有機(jī)化合物作為泥頁(yè)巖抑制劑，以銨鹽、JMHA作為降失水劑，在下部井段加入SMP、SMC、PSC、SPNH處理劑提高抗溫性，降低失水。4、陽(yáng)離子聚合物鉆井液體系

實(shí)驗(yàn)方案FVSAPImL/mmPHGELPaAVmPa.SPVmPa.SYPPa基漿+0.2%小陽(yáng)離子+0.3%大陽(yáng)離子+0.5%抑制性降失水劑(JMHA)+0.4%銨鹽+4%SAS+3%SPNH+2%PSC+1.5%SMC44.07.8/0.290.5/2.548.044.04.0基漿+0.3%小陽(yáng)離子+0.3%大陽(yáng)離子+0.5%抑制性降失水劑(JMHA)+0.4%銨鹽+4%SAS+3%SPNH+2%PSC+1.5%SMC45.07.2/0.290.5/3.053.048.05.0基漿+0.3%小陽(yáng)離子+0.2%大陽(yáng)離子+0.5%抑制性降失水劑(JMHA)+0.4%銨鹽+4%SAS+3%SPNH+2%PSC+1.5%SMC42.57.5/0.290.5/2.547.045.02.0基漿+0.2%小陽(yáng)離子+0.2%大陽(yáng)離子+0.5%抑制性降失水劑(JMHA)+0.4%銨鹽+4%SAS+3%SPNH+2%PSC+1.5%SMC37.06.5/0.290.5/2.045.042.03.0下部地層配方優(yōu)選通過(guò)優(yōu)選實(shí)驗(yàn)法，優(yōu)選出以下室內(nèi)基本配方：上部地層為：基漿+0.5%小陽(yáng)離子+0.4%大陽(yáng)離子+1.0%抗鹽降失水劑+0.4%銨鹽+0.5%CaO；下部地層為：基漿+0.2%小陽(yáng)離子+0.2%大陽(yáng)離子+0.5%抑制性降失水劑(JMHA)+0.4%銨鹽+4%SAS+3%SPNH+2%PSC+1.5%SMC。（2）保護(hù)油氣層實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案ρg/cm3FVSAPImL/mmPHGELPaAVmPa.SPVmPa.SYPPa滲透率恢復(fù)值%1＃：下部地層配方+2%細(xì)目碳酸鈣+鐵礦粉(加重)1.3032.06.8/0.290.5/2.038.533.05.52＃：1＃+1.0%油溶樹(shù)脂1.3033.06.5/0.291.0/2.040.535.05.565.343＃：1＃+1.5%油溶樹(shù)脂1.3034.06.5/0.291.0/2.041.035.06.076.704＃：1＃+2.0%油溶樹(shù)脂1.3035.06.0/0.291.0/2.543.037.06.084.315＃：1＃+2.5%油溶樹(shù)脂1.3036.06.0/0.291.0/2.543.537.06.584.35油氣層保護(hù)實(shí)驗(yàn)二、鉆井液體系適應(yīng)性的技術(shù)評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)1、鉆井液體系優(yōu)選技術(shù)評(píng)價(jià)鉆井液完井液設(shè)計(jì)原則鉆井液完井液體系選擇原則

鉆井液完井液性能參數(shù)選擇原則

根據(jù)不同油氣層性質(zhì)選擇體系根據(jù)不同井的類(lèi)型選擇體系(深探井、定向井、調(diào)整井等)根據(jù)不同地層特點(diǎn)選擇體系鉆井液密度的確定漏斗粘度濾失性動(dòng)切力流變性膨潤(rùn)土含量①鉆井液完井液設(shè)計(jì)原則區(qū)域探井和預(yù)探井：

須選用不影響地質(zhì)錄井、易于發(fā)現(xiàn)產(chǎn)層的鉆井液體系，要求泥漿的熒光度和密度低。生產(chǎn)井：

主要目的是保護(hù)好油氣層和提高鉆速。調(diào)整井：

主要特點(diǎn)是地層壓力高。一般選分散鉆井液。超深井：

特點(diǎn)：高穩(wěn)高壓。對(duì)鉆井液的要求：熱穩(wěn)定性好；高壓差下對(duì)濾餅的可壓縮性好。定向井和水平井：

特點(diǎn)：易發(fā)生卡鉆。要求：防塌、防卡。根據(jù)油氣井的類(lèi)型選擇鉆井液體系鹽膏層：如果鹽膏層很薄選用抗鹽、鈣處理劑，使性能達(dá)到穩(wěn)定；預(yù)先轉(zhuǎn)化為鹽水體系。如果鹽膏層很厚處理辦法有：用油基鉆井液；用飽和鹽水鉆井液體系。易塌地層：

首先分析井塌的原因，采用防塌鉆井液。易漏失地層：

應(yīng)采用以防漏為主的措施。易卡鉆地層：

要求鉆井液要有合理的密度、較低的潤(rùn)滑性和固含量。根據(jù)儲(chǔ)層性質(zhì)選擇體系：總的原則：根據(jù)儲(chǔ)層類(lèi)型、壓力系數(shù)、儲(chǔ)層滲透率、完井方法和潛在損害原因來(lái)選擇，要求滲透率恢復(fù)率大于85%等。根據(jù)地層特點(diǎn)選擇鉆井液體系選擇鉆井液完井液的一般原則配方、維護(hù)方法、調(diào)整建議、相似度、抗溫抗鹽及礦化度提示等。鉆井液類(lèi)型推薦的性能參數(shù)用戶參數(shù)輸入實(shí)例庫(kù)知識(shí)庫(kù)推理步驟圖在鉆井液完井液體系、配方與性能方面，使用了基于規(guī)則推理和基于實(shí)例推理相結(jié)合的推理方法；在知識(shí)表達(dá)上，采用框架和規(guī)則表示方法相結(jié)合的集成表示方法。②技術(shù)評(píng)價(jià)模型a.基于規(guī)則推理的產(chǎn)生式鉆井液知識(shí)模型

IF(A1∧A2......∧An)THEN(B1∧B2.....∧Bn)A1∧A2......∧An：稱(chēng)為規(guī)則的條件部分包括油田、區(qū)塊、井別、井型、開(kāi)鉆次序、井段深度、鉆穿地層、特殊地層情況、可能的復(fù)雜情況，井斜、位移等約束條件。B1∧B2.....∧Bn:稱(chēng)為操作部分包括鉆井液類(lèi)型和參數(shù)范圍(密度、漏斗粘度、API失水、泥餅厚度、pH值、含砂量、HTHP失水、磨阻系數(shù)、初切、終切、塑性粘度、動(dòng)切力、膨潤(rùn)土含量)。If油田=大港油田and區(qū)塊=非含石膏區(qū)塊and地層>明化鎮(zhèn)地層and井別=開(kāi)發(fā)井a(chǎn)nd井型=定向井a(chǎn)nd開(kāi)鉆次序=三開(kāi)and井段深度<2500mand40<井斜<60and位移<1500mThen鉆井液類(lèi)型=有機(jī)硅鉆井液7and漏斗粘度=45~60SandAPI失水<5mland泥餅厚度<0.5mmandPH值=9~10and含砂量<0.3%andHTHP失水<15mland磨阻系數(shù)<0.08and初切3.5~5.5Paand終切=10~18Paand動(dòng)切力=10~20Paand塑性粘度=15~25mPaand膨潤(rùn)土含量<90g/L。用邏輯語(yǔ)言描述如下：b.基于實(shí)例推理的框架式鉆井液知識(shí)模型《框架名》《槽名1》《側(cè)面名11》（值111，值112，……）

《側(cè)面名12》（值121，值122，……）

……《槽名2》《側(cè)面名21》（值211，值212，……）

《側(cè)面名22》（值221，值222，……）

……《實(shí)例1》《鉆井液類(lèi)型》

（低固相KCL聚合物鉆井液）《鉆井液參數(shù)》《密度》（下限：1.15，上限：1.20）

《漏斗粘度》（下限：40，上限：60）

《API失水》（下限：0，上限：6）

《泥餅厚度》（下限：0，上限：0.5）

……《鉆井液配方》《KCL》（下限：5%，上限：7%）

《CMC(中)》（下限：0.3%，上限：0.5%）

《NH4-HPAN》（1.0%）

《PAC141》（下限：0.3%，上限：0.5%）

《流型調(diào)節(jié)劑》（下限：0.2%，上限：0.4%）

《抗鹽降濾失劑》（下限：1%，上限：2%）

《磺化瀝青》（下限：2%，上限：3%）

《KHm》（下限：2%，上限：3%）

……用邏輯語(yǔ)言描述如下：配方：5-7%KCL+0.3-0.5%CMC(中)+1.0%NH4-HPAN+0.3-0.5%PAC141+0.2-0.4%流型調(diào)節(jié)劑+1-2%抗鹽降濾失劑+降粘劑+2-3%磺化瀝青+2-3%KHm+2-3%SMP+8.0%原油+0.3%乳化劑+極壓潤(rùn)滑劑+NaOH+加重劑(按鉆井液密度和體積計(jì)量)+油層保護(hù)劑所屬鉆井液類(lèi)型：低固相KCL聚合物鉆井液;密度：1.15-1.20g/cm3(按設(shè)計(jì));漏斗粘度:40-60S;API失水:<6mL;泥餅厚度:<0.5mm;pH值:8-10;含砂量:<0.3%;HTHP失水:<15mL；磨阻系數(shù):<0.08；初切:1.5-5.0Pa；終切:5.0-15Pa；塑性粘度:10-16mPa.S；動(dòng)切力：8-12Pa；膨潤(rùn)土含量：<45g/L。表示舉例SD——兩個(gè)系統(tǒng)的總相似度值；——主關(guān)鍵要素的相似度值；

——一般特征要素的相似度值；——一般特征要素的權(quán)重；、——要素的個(gè)數(shù)。

將特征分為關(guān)鍵特征(鉆井液類(lèi)型)和一般特征(性能參數(shù))，排除了系統(tǒng)因一個(gè)不重要特征因素檢索到大量不相關(guān)的范例的可能性，克服傳統(tǒng)公式計(jì)算相似度不足的地方。權(quán)值的引入，實(shí)現(xiàn)了部分匹配c.鉆井液配方匹配模型相似度SD(SimilarityDegree)的確定是基于實(shí)例推理系統(tǒng)的一個(gè)非常困難的問(wèn)題。本系統(tǒng)采用模糊相似比進(jìn)行相似度計(jì)算及度量的方法。相似度比較模型

本系統(tǒng)的推理診斷過(guò)程可以分成兩部：第一步是基于規(guī)則推理，第二步是基于實(shí)例推理。

第一步推理所需要的參數(shù)包括了：油田、區(qū)塊、地層、特殊地層、復(fù)雜情況、井別、井型、開(kāi)鉆次序、井段深度、井斜、位移。推理的結(jié)果是一個(gè)或者多個(gè)鉆井液類(lèi)型，另外包含參數(shù)范圍：密度、漏斗粘度、API失水、泥餅厚度、pH值、含砂量、HTHP失水、磨阻系數(shù)、初切、終切、塑性度、動(dòng)切力、膨潤(rùn)土含量。每一個(gè)參數(shù)會(huì)有一個(gè)權(quán)值，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分配其大小，(推理系統(tǒng)最初給出的權(quán)值是平均分配的)。

第二步是根據(jù)鉆井液類(lèi)型和最終用戶確定的性能參數(shù)來(lái)確定最有價(jià)值的鉆井液配方，同時(shí)給出相應(yīng)的調(diào)整建議和鉆井過(guò)程中的維護(hù)方法。d.技術(shù)評(píng)價(jià)步驟鉆井實(shí)用鉆井液及參數(shù)軟件設(shè)計(jì)的鉆井液及參數(shù)備注鉆井液類(lèi)型硅基防塌鉆井液鉆井液類(lèi)型硅基防塌鉆井液符合密度，g﹒cm-31.15~1.25密度，g﹒cm-31.20~1.25下限偏大漏斗粘度，S40~55漏斗粘度，S40~55符合API失水，ml<6API失水，ml<6符合泥餅厚度,mm<0.5泥餅厚度,mm<0.5符合含砂量，%<0.3含砂量，%<0.3符合pH值8~10pH值8~10符合HTHP失水，ml<15HTHP失水，ml<15符合摩阻系數(shù)<0.10摩阻系數(shù)<0.10符合初切，Pa0.5~2.0初切，Pa0.5~2.0符合終切，Pa2.0~5.0終切，Pa2.0~5.0符合塑性粘度,mPa﹒s10~14塑性粘度,mPa﹒s10-14符合動(dòng)切力,Pa5~7動(dòng)切力,Pa5~7符合膨潤(rùn)土含量，g/L/膨潤(rùn)土含量，g/L//相似度0.92鉆井液體系、參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)照表

2、鉆井液體系優(yōu)選經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)對(duì)采用技術(shù)評(píng)價(jià)優(yōu)選的鉆井液體系，進(jìn)一步計(jì)算凈現(xiàn)值、凈現(xiàn)值比率(NPVR)、內(nèi)部收益率(IRR)、外部收益率、折算動(dòng)態(tài)投資回收期、投資成本經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從而優(yōu)選出技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)效益上合理的鉆井液體系，并對(duì)優(yōu)選結(jié)果進(jìn)行排序。名稱(chēng)單價(jià)(元/噸)CaO474羧甲基纖維素鈉鹽(HV-CMC)17604羧甲基纖維素鈉鹽(LV-CMC)17064羧甲基纖維素鈉鹽(MV-CMC)15228……………….……………………….……………………….……………………….………有機(jī)硅腐植酸鉀5200GWJ硅穩(wěn)定劑6868鉆井液成本估算以x井為例說(shuō)明：開(kāi)鉆次序一開(kāi)二開(kāi)三開(kāi)四開(kāi)鉆頭尺寸mm∮660.4∮444.5∮311.1∮215.9井段m0-300300-11031103-36243624-4323井筒容積m390253.00404.00234.00鉆井液用量m3210.00380.00530.00260.00儲(chǔ)備鉆井液密度g/cm31.35體積m360材料名稱(chēng)用量(噸)合計(jì)（噸）純堿0.500.501.001.003.00HV-CMC0.500.501.001.003.00甲酸鹽//20.0020.0040.00抗鹽膨潤(rùn)土7.007.0012.0010.0036.00片堿/1.504.004.009.50正電聚醇//3.004.007.00NH4-HPAN/1.504.50/6.00材料名稱(chēng)用量（噸）合計(jì)（噸）KPAM/0.503.00/3.50腐鉀（HFT-201）/2.007.00/9.00增粘降濾失劑//5.004.009.00HF-PS//3.002.505.50抗鹽抗高溫降濾失劑//9.007.0016.00輔助抑制劑//1.501.503.00環(huán)保降濾失劑//5.004.009.00液體消泡劑//1.001.002.00流型調(diào)節(jié)劑//1.001.502.50低熒光SAS//2.004.006.00多元聚醚潤(rùn)滑劑//4.005.009.00隨鉆堵漏劑//1.001.002.00殺菌劑//1.001.002.00重晶石50.0010.0060.00攜砂粉10.0010.0020.00塑料球潤(rùn)滑劑/2.002.002.006.00鉆井液材料費(fèi)用設(shè)計(jì):序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量(噸)單價(jià)(元)金額(元)1純堿3.001914.005742.002HV-CMC3.0015745.6047236.803甲酸鹽40.003024.00120960.004抗鹽膨潤(rùn)土36.00648.0023328.005片堿9.502052.0019494.006正電聚醇7.0024840.00173880.007NH4-HPAN6.005076.0030456.008KPAM3.5014688.0051408.009腐鉀（HFT-201）9.002620.8023587.2010增粘降濾失劑9.0018000.00162000.00序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量(噸)單價(jià)(元)金額(元)11HF-PS5.5025920.00142560.0012抗鹽抗高溫降濾失劑16.007900.00126400.0013輔助抑制劑3.0025000.0075000.0014環(huán)保降濾失劑9.0015000.00135000.0015液體消泡劑2.0011880.0023760.0016流型調(diào)節(jié)劑2.5038000.0095000.0017低熒光SAS6.009720.0058320.0018多元聚醚潤(rùn)滑劑9.0011000.0099000.0019隨鉆堵漏劑2.009000.0018000.0020殺菌劑2.0013284.0026568.0021重晶石60.00510.6430638.4022攜砂粉20.001846.8036936.0023塑料球潤(rùn)滑劑6.0012960.0077760.00合計(jì)1678734.841、國(guó)內(nèi)外保護(hù)油氣層工程技術(shù)措施（1）暫堵技術(shù)暫堵技術(shù)是減輕油氣層損害的重要方法，在鉆井完井液中加入各種新堵劑既可以改善濾餅質(zhì)量，減少濾失量，抑制粘土水化膨脹，又可有效控制固相侵入油氣層，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中已取得良好的效果。新近發(fā)展的暫堵技術(shù)有：a、堿溶性微米級(jí)纖維素暫堵技術(shù)b、固相顆粒多組分濾失模型c、高滲儲(chǔ)層暫堵技術(shù)d、D90暫堵技術(shù)三、保護(hù)油氣層鉆井完井液體系研究（2）粘土或儲(chǔ)層穩(wěn)定劑

當(dāng)粘土與低礦化度溶液接觸時(shí)膨脹型粘土將水吸入晶格使體積增大，縮小孔隙；非膨脹型粘土發(fā)生移動(dòng)、運(yùn)移、和沉淀而堵塞孔道損害儲(chǔ)層，需用粘土穩(wěn)定劑穩(wěn)定粘土及儲(chǔ)層。

理想的粘土或儲(chǔ)層穩(wěn)定劑應(yīng)該具有以下特性：a、分子質(zhì)量應(yīng)低且顆粒均勻b、在砂巖表面具有作潤(rùn)濕性，以降低含水飽和度。c、粘土表面SiO2有強(qiáng)親和力d、分子應(yīng)具有適當(dāng)?shù)年?yáng)離子電荷（3）解堵技術(shù)

油層堵塞問(wèn)題較為普遍，解堵技術(shù)已成為當(dāng)前保護(hù)油氣層、提高產(chǎn)量及提高采收率的重要方法。

a、化學(xué)解堵：

氧化型解堵劑；復(fù)合解堵酸

；二氧化氯

b、物理解堵：高溫?zé)崽幚恚?）互溶劑

從水濕向油濕變化對(duì)油氣層損害嚴(yán)重。水包油乳狀液可利用水溶液、互溶劑與表面活性劑混合液分解，而油包水乳狀液可利用芳香族溶劑與互溶劑的混合液進(jìn)行分解。（5）防垢及溶垢技術(shù)

無(wú)機(jī)垢是從改變條件的溶劑或與不相配伍的水混合而析出的；有機(jī)垢是壓力溫度降低時(shí)重?zé)N沉淀而形成的產(chǎn)物。垢存在于油管孔眼或地層中，影響原油產(chǎn)量或注入量。（6）緩沖溶液

緩沖溶液主要是控制pH值在8以下，緩沖鹽水pH值最大至8以防止高嶺石破碎形成細(xì)粒狀礦物，造成地層損害，加入氯化銨或硫酸銨緩沖劑可防止高pH值時(shí)硅酸鹽分解。2、國(guó)內(nèi)外保護(hù)油氣層鉆井完井液體系（1）無(wú)侵入鉆井完井液體系及處理劑主要特點(diǎn)：暴露的巖石表面迅速形成低滲透屏障膜，體系濾失量接近于零，具有封堵作用，抑制性強(qiáng)，能有效保護(hù)油氣層。適用性：無(wú)論是低滲透率地層還是高滲透率地層，無(wú)侵入鉆井完井液體系均能有效防止地層損害。功能：濾失量接近于零，具有封堵作用，抑制性強(qiáng)，能有效保護(hù)油氣層。是解決鉆進(jìn)壓力衰竭地層、裂縫發(fā)育地層、破碎或弱膠結(jié)性地層、低滲儲(chǔ)層及深井長(zhǎng)裸眼大段復(fù)雜泥頁(yè)巖和多套壓力層系等地層的壓差卡鉆、鉆井液漏失和井壁垮塌等復(fù)雜問(wèn)題以及油氣層損害問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)。固含要求：具有超低固相質(zhì)量濃度(低于28.4g/L)，對(duì)固控設(shè)備要求較高。（2）硅酸鹽鉆井完井液作用機(jī)理：硅酸鹽尺寸分布寬，通過(guò)吸附擴(kuò)散堵塞井壁裂縫、孔洞從而抑制泥頁(yè)巖膨脹和分散。硅酸鹽與粘土礦物表面有強(qiáng)烈的超分子化學(xué)吸附，可使粘土礦物膠結(jié)成牢固整體。優(yōu)點(diǎn)：與多數(shù)處理劑具有良好的配伍性，無(wú)毒且抑制性強(qiáng)，抗溫性好，濾失量低。固控要求：由于該體系存在流變性較難調(diào)整，摩阻力較大等問(wèn)題，因此固控要求高，要求低固含。硅酸鹽鉆井完井液能夠穩(wěn)定各種復(fù)雜地層，具有類(lèi)似于油基鉆井液的優(yōu)良抑制穩(wěn)定性。特點(diǎn)：具有毒性低、有機(jī)物含量高且某些組份易被生物降解的特點(diǎn)。（3）聚合醇(PEM)鉆井完井液(a)穩(wěn)定井眼(b)鉆速快(c)良好的潤(rùn)滑性(d)減輕地層損害(e)防止和消除鉆頭泥包(f)在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性(g)對(duì)環(huán)境影響小優(yōu)點(diǎn)：固控要求：盡量清除巖屑，提高鉆速，盡量發(fā)揮該體系的優(yōu)點(diǎn)。（4）甲基葡萄糖甙(MEG)鉆井完井液優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)抑制泥頁(yè)巖水化性能；良好的潤(rùn)滑性能；環(huán)境可接受性好，具有生物降解性；良好的穩(wěn)定性；可有效保護(hù)油氣層，鉆速高；井眼規(guī)則，井徑擴(kuò)大率較鄰井低，油層段井徑擴(kuò)大率低。適用性：目前，MEG鉆井完井液在國(guó)外得到了廣泛的應(yīng)用，大量用于水平井和大位移井鉆井。固控要求：盡量清除巖屑，減小MEG的消耗，更有利于發(fā)揮MEG的優(yōu)點(diǎn)。機(jī)理：甲基葡萄糖甙(MEG)可以吸附在井壁巖石和鉆屑上，在井壁巖石和鉆屑上形成一層吸附膜，將巖石和水隔開(kāi)。（5）全油基鉆井完井液優(yōu)點(diǎn)：剪切稀釋性好；乳化穩(wěn)定性好；攜屑能力強(qiáng)；化學(xué)劑成本低；可提高鉆速；良好的潤(rùn)滑性；保護(hù)油氣層等。適用性：在防塌、防卡、防漏等方面能起到良好作用，可抗鹽層及粘土污染，耐溫220℃以上，防止粘土膨脹保持井壁穩(wěn)定，適用