國內(nèi)外水基鉆井液的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研

1、<p>　　國內(nèi)外水基鉆井液的發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)研</p><p>　　【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，近年來，國內(nèi)外的鉆井?dāng)?shù)據(jù)劇增，因此使用的鉆井泥漿性能得以不斷完善，發(fā)展很快，特別是在高效阻止油氣層傷害、井眼穩(wěn)定、潤滑性能等的新型泥漿的研制工作，對提高鉆井速度、效率、可采性能都有很大作用。本文詳細(xì)調(diào)研各大石油公司最近幾年來，鉆井液方面的發(fā)展，挑選有代表性的高性能泥漿做以介紹，也為國內(nèi)鉆井液技術(shù)的發(fā)展提供部分參考

2、。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】水基泥漿 鉆井液 高性能 發(fā)展現(xiàn)狀 </p><p>　　隨著全球各主要油田的勘探開發(fā)逐漸進(jìn)入中后期，勘探開發(fā)的對象主要面向隱蔽油氣藏，薄層儲層等非典型油氣藏，而開發(fā)模式也逐漸轉(zhuǎn)移為水平井開發(fā)，因此鉆井作業(yè)的工作量和難度，以及油氣井的生產(chǎn)成本都在飛速上漲。典型的高難度水平井有魚刺井，高狗腿度井和臺階井、深水井等等，從鉆井施工上來看，由于這些井本身設(shè)計復(fù)雜

3、，加之目前油氣藏主要以隱蔽油藏為主，因此鉆井過程中將遇到各種各樣的復(fù)雜情況， 如在鉆探高狗腿度水平井時會經(jīng)常遇到有卡鉆、起下鉆遇阻、扭矩過大、機(jī)械鉆速低、井眼失穩(wěn)、井漏和地層傷害等的問題；而在鉆探魚骨狀水平井等復(fù)雜工程時經(jīng)常碰到機(jī)械鉆速低、井眼失穩(wěn)、井漏和地層傷害等的問題。因此為提高鉆井的效率，減輕鉆井工作量等，國外從多方面來研制新的解決方案，其中采用新型鉆井泥漿就是解決這些問題主要方法之一，新型泥漿往往采用油基和合成基鉆井液。但后期隨

4、著人們對鉆井液的污染問題認(rèn)識清楚，因此合成的鉆井液使用在后來使用的越來越少，因此各各大石油公司開始研制出了一系列的性能良好，而且環(huán)保的鉆井泥漿， 在后來鉆井過程中大量使用，大大提高了鉆井的效率。 </p><p>　　一、國內(nèi)外優(yōu)良水基鉆井液簡介 </p><p>　　國外各大石油公司的科研人員，從考察水基泥漿的逆乳化鉆井液所具有的特性入手， 通過大量的基礎(chǔ)實驗，現(xiàn)場實驗，挑選多種材料進(jìn)行

5、篩選實驗，并使用了不少各大公司專利材料，最終配置出了一批高性能泥漿，這些高性能泥漿的總體思路是必須保證鉆遇目的層的總體穩(wěn)定，，改善一些在不同儲層中的鉆井性能：如果在常規(guī)砂巖、碳酸鹽巖儲層段，必須保證砂巖、碳酸鹽巖的穩(wěn)定性，如果在頁巖層段，就必須保證頁巖和粘土的穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)之上，通過配置泥漿的材料比例例如提高機(jī)械鉆速、防止鉆具泥包及降低扭矩、起下鉆遇阻現(xiàn)象等。根據(jù)貝克休斯透露的一些資料，其代號為MX223的高性能頁巖鉆井泥漿配方主要成

6、分為：20%膨潤土、10%PHPA、10%鋁絡(luò)合物、15%聚胺、15%低黏度、10%常規(guī)PAC、20%瀝青顆粒。根據(jù)公司在全球范圍內(nèi)的使用效果反饋，該高性能泥漿在南美洲，美國國內(nèi)，大洋洲，中亞地區(qū)使用情況良好，從現(xiàn)場反饋的實驗收據(jù)和應(yīng)用數(shù)據(jù)可以看出，該泥漿和通常使用的水基泥漿有很大的區(qū)別，但其基本的性能又可與油基泥漿媲美，因此被譽(yù)為性能卓越且環(huán)保安全的高性能泥漿。 </p><p>　　二、國外高性能泥漿的特點

7、</p><p>　　據(jù)統(tǒng)計，在所有鉆井施工過程中，鉆遇地層的時候，預(yù)計有76%的地層為頁巖層，只有約20%左右的砂巖、碳酸鹽地層，因此絕大部分的井眼壓力失衡的情況都是由泥巖本身的不穩(wěn)定而引起的，因此如何利用泥漿提高頁巖穩(wěn)定性就成為高性能泥漿的主要功能之一。通常施工過程中，往往主要防止壓力傳遞入頁巖中，這是一個時間的過程，并且往往泥巖層更容易在鉆井液中浸泡，而相比較而言巖屑則容易被帶到地面，因此巖屑浸泡時間短，所

8、以泥巖層本身常常作為地層的“半透膜”的作用，因為其富含黏土礦物的基質(zhì)能夠可以有效防止溶解物質(zhì)的隨意擴(kuò)散。濾液的侵入改變了近井壁地層的壓力分布情況并促使頁巖失穩(wěn)。當(dāng)濾液侵入減少， 支撐壓力穩(wěn)定時，便可實現(xiàn)頁巖穩(wěn)定。 </p><p>　　另外，在鉆井過程中，需要盡量抑制粘土礦物的水分?jǐn)U散，否則鉆井工作就回很難展開，而會遭遇種種問題，如鉆頭泥包、鉆井液凈化不良、很高的稀釋效率以及流變參數(shù)和濾失量難以控制等。而設(shè)計高性

9、能的泥漿則能有效抑制鉆井過程中粘土礦物的水分隨意擴(kuò)散，實驗證明高性能泥漿可以控制粘土礦物的水分散失率最高僅10%，從而大大提高鉆井效率，其工作原理主要是，首先控制粘土礦物失水率，從而減小巖屑的膨脹等等，從而使得鉆井過程中巖屑變得更為穩(wěn)定。如圖1，我們利用高性能泥漿，分別對比了常規(guī)KCl和常用的商售抑制劑，對粘土礦物的的抑制效果。從圖中可以看到， 高性能泥漿對粘土礦物失水的抑制效果很好，而且?guī)缀醪辉黾羽ざ龋瑯右矌缀醪辉黾觿忧辛χ怠?&l

10、t;/p><p><b>　　三、結(jié)論 </b></p><p>　　文章通過總結(jié)國外幾大石油公司的高性能泥漿設(shè)計思路，總結(jié)“總體抑制”的創(chuàng)新設(shè)計思路，改變了以往單純依靠少量材料的思路，而是引進(jìn)了了不少非石油領(lǐng)域的材料技術(shù)和發(fā)明專利，經(jīng)過大量的基礎(chǔ)研究、實驗總結(jié)、對比優(yōu)選等工作積累，研發(fā)出了即高效又環(huán)保的水基鉆井泥漿。 </p><p><b

11、>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]馮文強(qiáng)， 鄢捷年.獨具特色的高性能水基泥漿技術(shù)在中東地區(qū)的各種應(yīng)用.國外鉆井技術(shù)， 2006. </p><p>　　[2]Ramir ez M A，Clapper D K. Aluminum-Based HP-WBM Successfully Replaces Oil Based Mud to Drill Explo