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244.聚醚多元醇钻井液研制及应用


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第 2 7卷

第 1期  

石 

油 

学 

报 

V o12   N O   .7 .1

20 0 6年 1 】    

A CT

A  PET RO LEISI I   N CA 

J n  a.

2 0  06

文 章 编 号 :0 5 — 6 7( 0 6 o101 10   2 32 9 2 0 ) — 0  5

聚 醚 多元醇 钻 井液 研 制 及 应 用 
吕 开 河  邱 正 松 徐 加 放 
( 围 石 油 大学 石油 工 程 学 院  山 东 东 营  2 7) 1  中 51 ) 6

摘 要 :以新 研 制 的 多功 能 聚 醚 多元 醇 S   YP 1为主 剂 , 聚 合 物 包 被 剂 、 对 防塌 剂 和 降滤 失 剂 进 行 了优 选 实验 。 在 此 基 础 上 , 制 了一 研   种 新 型 的聚 醚 多元 醇 钻 井液 。 对 聚 醚 多元 醇 钻 井 液 的 抑 制 性 、 变性 、 失 造 壁 性 、 滑 性 以及 对 油 气 层 的 保 护 性 能 进 行 了 室 内评  流 滤 润 价 实验 , 分 析 了该 钻 井 液 的 作 用 机 理 。 在 I 36 井和 HD   3 井进 行 的聚 醚 多元 醇 钻 井液 现 场 试 验 表 明 , 钻 进 过 程 e 井 壁 并    H 42 H 在 e   稳定, 径规则, 、 钻畅通, 井 起 下 井下 安 全 , 井 、 套 管 及 固井 作 业 顺 利 。 室 内实 验 和 现 场 应 用表 明 , 醚 多元 醇 钻 井 液 具 有优 良的 测 下 聚  
防塌 性 和 润 滑 性 , 能有 效 地 抑 制 岩 屑 分 散 , 到 稳定 井壁 和 保 护 油 气 层 的作 用 , 足 复 杂 地 质 条 件 下 钻 井 的 需 要 。 起 满   关 键词 :聚 醚 多元 醇 钻 井 液 ; 滑 性 ; 变 性 ; 眼稳 定 性 ; 气 层 保 护 ; 场 试 验  润 流 井 油 现 中 图分 类号 :TE2 4 5  文 献 标 识 码 :A  

Po y t r p l a o i  lo o   r li g f u d a d is a plc to   l e he   o y t m c a c h ld iln   l i   n  t   p i a i n
In Kah   Qi  h n s n   Xu Ja a g    ie uZ e g o g    fn   i
( le eo  to e m En ne ig .Chn   iest  f Per lu ,Do g i g 2 7 6 ,Ch n   Colg  J Per lu   gie rn iaUn v riyo   toe m n y n 5 0 1 ia)
Ab ta t a n  t   e p l e h rpoy t i ac olSYP一 a  h   i  g n ,t e c a e ,flr t e u e  n   haec to  g n  fp l   s rc :T kig hen w  o y t e  laom c loh     1 s t e man a e t h   o t r i a er d c ra d s l-on r la e to  oy— t
me   r  tmal  ee t d t  e eop a n w  rlig fud. Th   op ris i l dng i iii twe eop i ly s lce  O d v l     e d il   li n e pr e te ncu i  nhb t on。 mu   i r t  o r   a ct d fl a ec ntolc pa iy, r e o t h olgy,l — u 

b iiy a   o m ai   r t cin a lt  ft   w  i i  l i  r  v la e  n lb aor . The f n t a  e h nim  ft e drlig fud rct  nd f r t on p o e t   bi y o  hene drlng fud we e e au t d i a ort y o i l   u ci lm c a s o  h   i n   li  on l
w a  ify ivetg t d Thefed t ss We em a ei LN3 6H  ela  HD4 2 sbre l n si a e .  il  e t  r  d  n  — W l nd   — 3H  e1 Du ig t   o e s o   i ig.t e b e l  l W l. rn   hepr c s   fdrl n l h   orhoe wal   wa  t be,a d t e h l  ime e  s r g a. T h   lcrc lggng, c sn   u ig a d c m e ig o e a in we e s c e su1 La ort r   s sa l n   h   o e da tr wa   e ulr e ee ti o i a ig r nnn   n   e ntn   p r to   r  u c s f . b ao y tssa d fed a pia i  n iat h tt i  n   fdrlig fud ha hea a a sofe c l n  n bto e t  n  il  p l t c on idc et a hskid o   i n  li  st  dv ntge   x el tihiiin,lbrct l e u iiy,a t— lug i n iso hng,f ma in or to   p o e to   r p risa d c v ne c  o  il  an e a e a  r a me t Thes c e s u  p ia in d m o s r ts t a  h   oyehe  ola   r t cin p o e te  n  on e in ef rfed m it n nc  nd te t n .   u c s f la pl to   e n ta e  h tt e p l t r p y — c

t m i  loh ldrlig fud c n me tt e r q ie e so   rlng i  o pe  o m ain. o cac o  i n  l i  a   e h  e u rm nt  fd il  n c m lx f r t   l i o
Ke   y wor s:po y t rp y t d l e he   ol a omi  loho  rli   l d;l brct c ac ld il ng fui u iiy; r oogy;bor h es a lt he l e ol  t biiy;f m a i   ot c in; fed t s  or ton pr e to il   e t

多 元 醇 钻 井 液 是 2) 纪 ㈨ 年 代 发 展 起 来 的 一 种  (世

而成 , 为淡 黄 色粘 稠 液体 。为评 价 聚 醚 多元 醇 S 一 YP 1   的性 能 , 别做 了岩 屑 回收率 实 验 、 分 岩心 浸 泡 实验 、 润  滑性 实验及 其对 聚合 物钻井 液性 能影 响 等实验 。在 岩  心浸 泡实 验 中 , 心 的制 备 是 利 用 2   岩 0g安 丘 膨 润 土 ,  
在 8 P   a条 件 下 压 制 2   n后 制 得 , 后 将 其 浸 入 浸  M 0mi 然

以多元醇 为主 剂的水 基钻 井液体 系 。大量 的 国外 钻井  实践 表 明 , 该体 系在 复杂 地 质 条件 和环 境 敏感 地 区使 
用 具 有 明 显 的 技 术 优 势  。 多 元 醇 种 类 很 多 , 同 类  不 型 多 元 醇 性 能 差 异 明 显 , 用 效 果 也 完 全 不 同 。 目前 , 使  

国 内钻 井液用 多元 醇产 品在使 用过 程 中存 在 3个 主要 
问 题 : 防 塌 性 能 不 理 想 ; 发 泡 ; 对 钻 井 液 流 变 性  ① ② ③ 和 滤 失 性 影 响 较 大 。 针 对 以 上 问 题 , 者 通 过 大 量 的  笔

泡 液 中观 察岩 心随 时 间的变化 。各 实验 结果 见表 1至  表4 。从 中可 以看 出 , 醚 多元 醇 能 大 幅 度 提 高 岩 屑  聚 的回收率 , 持岩心 的完 整性 , 保 且与 常用 的无 机盐 防塌  剂 具有很 好 的协 同作 用 。基 浆 中加 入 聚 醚多 元 醇 后 ,   润 滑 系数 显 著降低 ; 合物钻 井液 加入 聚醚 多元 醇后 , 聚   粘 度与 动切 力 变 化 较 小 , 失 量 降 低 , 积 无 明显 变  滤 体 化 。以上实 验结果 说 明 , 醚 多元 醇 S 一 聚 YP 1具 有 良好  的防塌性 能 和润滑 性 能 , 聚 合 物钻 井 液 及 其 处理 剂  与 配 伍 性 好 , 发 泡 , 有 很 好 的 综 合 性 能 。 综 合  不 具 考 虑 性 能 和 材 料 成 本 方 面 的 因 素 , 定 聚 醚 多 元 醇  确

室 内实 验 , 研制 出了一 种 适合 于钻 井 液用 的新 型 多 功  能聚 醚多元 醇 S 一 , 开 发 出综 合 性 能优 异 的聚 醚  YP 1 并
多 元 醇 钻 井 液 , 得 了 良好 的应 用 效 果 。 取  

1 聚醚 多 元 醇 钻 井 液 配 方及 性 能 评 价   
l l 聚 醚 多 元 醇 性 能 及 加 量 的 确 定  - 

聚 醚 多 元 醇 S 一 由 环 氧 乙 烷 和 环 氧 丙 烷 共 聚  YP 1

基 金项 目 : 国家 “ Ⅱ ” 技 攻 关 项 r “ 田化 学 品 产 、 化 开发 及 应 用 示 范 ” 2 0 B 3 2 ) 十 科 j油   I ( 0 2 A 1 B 资助 。   作 者 简 介 : 开河 , ,9 0年 / 生 ,9 8年 抉石 油 大学 ( 东 ) 士 学 位 , 为 中 国石 油 大 学 ( 东 ) 读 博 士 研 究 生 , 要 从 事 井 壁 稳 定 、 护 油  吕 男 17 2月 /9 华 硕 现 华 在 主 保 气 层 及 油 田化 学 剂开 发方 面 的 研 究 工 作 。Ema :v a e vp s a tm    i lk i @ i.i .o l h n

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20 0 6年
%  %   % 

第 2 7卷  

表 1 岩 屑 回 收 率 实 验 数 据 
Tab e 1 Ex r m e t l d t     ut i g di p r i n r t  l    pe i n a   a a of c tn   s e s o   a e

水 岩一 率提 高率 的计算 式 为    屑 回收  
式中  
在水 中 的回收率 , 。 %  

S 一 最 佳加 量为 00 % 。 YP 1 .2  

聚 聚 聚 聚 聚  A 八 A 八 A  ¨ 日 ¨ 日 n 物 物 物 物 物  聚 % 钻 钻 钻 屑  钻 R R 为岩 屑在试 验 液 中 的 回收 率 , ;  为 岩钻    合 井 井 ” 井 井  物 钻 + + + 2 3 井 液 液 液 液 液       + +        

R,一 (   R /   R 一  ) R

1 2 聚 合 物 包 被 剂 和 防 塌 剂 的 优 选  .

液 

选 取 目前 国 内性 能 较 好 的 防 塌 剂 和 聚 合 物 包 被Y  Y  Y  Y  Y  剂 

进行 了常规 页岩滚 动 回收 率 实 验 , 别 测 定 了岩 屑 在  分 各处 理剂 溶液 中 的 回收率 。实 验结 果见 表 5  。
由 表 5 见 , 同 类 型 的 防 塌 剂 由 于 防 塌 机 理 不  可 不
表 2 岩 心浸 泡 实 验 结 果 
Ta e 2 Re u tof c r   m m e s o   n s l i n bl    s l    o e i r i n i   o uto  

同, 回收 率 具 有 明 显 的 差 异 。 聚 合 物 包 被 剂 具 有 大 分 
“  

子的强 力包 被 作用 , 抑制 泥 页 岩分 散 的 作用 明 显好  其
表 3 润 滑 性 实 验 结 果 

5ri   n少餐 剥 落 .  完 企 解 体  a 31 1 1 n少量 剥 落 ,  1  i 全 解 体    mi 2h  r n完 5a 3ri a n少 量剥 洛 .  nh完 今解 体 
3 n边 缘 少  翘起 . 4h产生 裂 纹 、 mi 2   

Tab e 3 l    Da a o  ub i iy t s  t  fl rc t e t

" 

若 l 灭 后 仍 末剥 落  f
5ri 缘 少 量 翘 起 、 4h产生 裂 纹 .   n边 a 2   

”  

”  

若 干 灭后 仍 未剁 落 
5ri 缘 少 量 翘 起 , 4h产生 裂 纹 . a n边 2   
1   1   1   1   1  



 

若 干 犬 后 仍 未剥 落 









 

表 4 聚 醚 多 元醇 对 钻 井 液性 能 影 响 实验 数 据 
Tab e 4 Ef e t    ol e h r po ya o i  l o olo   o r y o   ilng f u d l    f c s of p y t e   l t m c a c h   n pr pe t   f dr li   l i  
7   3   6  4  5   4 

钻 

液 

漏 

度 
/ l m  .   / .   m1

积 

于其 他 类 型 的 防塌 剂 , 回收 率 均 在 7) 以 上 , 中 ( % 其  
KP AM 、 MHA 2和 S 7 1的 回 收 率 都 高 于 8) 。 P 一 D一0 (   % 但 从 价 格 因 素 及 与 其 他 处 理 剂 协  使 用 的 效 果 考 虑 ,   最 终 选 定 KP AM , 加 量 为 0 2 。 沥 青 类 防 塌 剂  其 .% F 一 、  1( I F 和 氧 化 沥 青 抑 制 泥 页 岩 分 散 的  T 1 YI ()   F 一 )、 Y 作 用 不 明 显 , 在 实 际 井 眼 条 件 下 , 青 类 处 理 剂 主要  但 沥 通 过 封 堵 作 用 阻 止 或 延 缓 钻 井 液 滤 失 和 压 力 传 递 而 起  到 一 定 的 防 塌 作 用 。 褐 煤 类 防 塌 剂 KHm、 A一 P 1和  HF 一0 抑 制 泥 页 岩 分 散 的 作 用 也 不 十 分 明 显 , 比 T31 相   较 而 言 , T 3 I 制 作 用 最 好 , 且 HF 3 I还 具  HF 一0 抑 而 T一0 有 一定 的降粘 作用 。  
1 3 降 滤 失 剂 的 优 选  .

在含 盐 、 膏 的复杂 地层 钻进 , 含 要求 降滤 失剂具 有 良好 
的 抗 盐 、 膏 污 染 的 能 力 。 实 验 用 基 础 配 方 为  抗
4 膨 润 土 + 0 2 KP % .% AM + 4 Na + 0 2 % C1 . %Ca O4 S  

在 上 述 基 础 配 方 中 分 别 加 入 1 的 降 滤 失 剂 J 一8 、 % T 8 8  I — MC、 Y 1和 MAN一0 , 察 了 4种 降 滤 失 剂 在    C V I     1 1考 盐 、 联 合污染 情况 下 的性能 。 膏  
基 础 配 方 API 失 量 为 3     加 入 J 8 8 LV  滤 2mI, T一 8 、

C MC、  一 和 MAN一0 I 1 Y 1 1后 的 AP I滤 失 量 分 别 为  1    mL、.  …8 0   1 .    8 84 mI     和   4mI。这 说 明 4种 降 滤  mI 0 失 剂 均 具 有 较 好 的 降 滤 失 作 用 , 入 后 均 能 明 显 降 低  加 钻 井 液 的滤 失 量 。相 比较 而 言 , V C I — MC 和 I 一     1降  Y 滤 失 性 能 更 好 。4种 降 滤 失 剂 对 钻 井 液 流 变 性 具 有 一  定 的影 响 , 入 后 均 导 致 钻 井 液 粘 度 和 动 切 力 有 不 同  加

为 了满 足 钻 井 过 程 中 井 壁 稳 定 和 保 护 油 气 层 的 需  要 , 求 优 选 的 钻 井 液 具 有 良好 的 降 滤 失 作 用 。此 外 , 要  

程度 的提高 。 合考虑 几方 面的因素 , 定 I 1 综 确   Y一 作 

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第 1期 

开 河 等 : 醚 多 元 醇 钻 井 液 研 制 及 应 用  聚

13 0 

表 5 聚合 物 包 被 剂 和 防塌 剂 抑 制 岩 屑 分 散 实验 数 据   
Ta l     Ex e i e t l d t   f po yme   o e s a d b e5 p rm n a  a a o   l r c at r   n  
s l c nt o   g nt   or i ha e— o r l a e s f   nhi t n   u t n   bii g c t i g

+3 S P+加 重 剂 , 重 剂 的 加 量 依 钻 井 液 密 度 而  % M 加 定 。 表 6给 出 了 密 度 为 13   / m . 0g c  优 选 配 方 在 热 滚 

前 、 的各项 性 能 。从 表 6中 可 以看 出 , 钻 井 液 的  后 该 AP 滤失 量低 于 4mI, I     泥饼 薄 , 流变参 数合 理 , 滑性  润
好 , 温性 能 好 。 抗  

选 取 HD   1 井三 叠 系岩屑 进 行 了 毛细 管 吸收  42 H 时问测 定 ( S 实 验 、 胀 实 验 和 岩屑 滚 动 回收率 实  C T) 膨
验 , 价 了 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 的 防 塌 性 能 。 三 叠 系 岩  评

屑在 蒸馏水 和 聚 醚 多元 醇 钻 井 液 中 的 C T 值 分 别 为  S
5 8 5S和 6 .   ,  6 .  3 7S 2h膨 胀 率 分 别 为 5 5 和 1 2 , .% .%  

4h 胀 率 分 别 为 7 2 和 1 5 ,   膨 ,% . % 8h膨 胀 率 分 别 为 
7 5 和 16 , 动 回 收 率 分 别 为 4 % 和 9 , % 。 .% .% 滚 3 65   上 述 实 验 结 果 证 明 , 醚 多 元 醇 钻 井 液 具 有 很 强 的 防  聚
¨ …

塌作 用 , 以有 效地 抑制 粘土矿 物 的水化 膨胀 、 可 分散 及 
坍塌 , 利 于 井壁稳定 和油气层 保护 。 有  

钻 屑存在 于钻 井过 程 的始 终 , 钻 井 液 的主 要 固 是  
为抗 盐 、 钙 降 滤 失 剂 , 量 为 1( 。 抗 加 .】   % 14 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 配 方 及 综 合 性 能  . 依 据 上 述 实 验 结 果 , 大 量 实 验 基 础 七, 终 优 选  在 最 出 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 配 方 为 : % 膨 润 土 +2 S 一 4 % YP 1  
+ ( 2% K PA M 十 2% H FT一 (1+ 1 IY一 】 . 3】 %   1+ 3% IYFF    

3   6  

3  

5  

相污 染物 。因此 , 求 钻 井 液具 有 一 定 的抗 岩 屑 污染  要
的 能 力 , 止 钻 井 液 的 性 能 因 钻 屑 污 染 出 现 大 幅 度 波  防 动 。 在 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 中 加 入 不 同 数 量 的 土 粉 
5 

5  

( 42  井 钻 屑经研 磨 后 用 1 ( HD — 1 H ()目筛 筛分 ) 】 以检 验  该 体 系的抗 污染 能力 , 实验结 果 见表 7  。
,一 ,-

表 6 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 性 能   
Tab e 6 Pr e te     o y t r po ya o i  l o oldr li   l i   l    op r i s of p l e he   l t m c a c h   ilng f u d
5  

5 

6   6  
¨ ¨

表 7 聚 醚 多 元 醇钻 井 液 抗 岩 屑 污 染 实 验 数 据 
Ta l     Exp r me a  t   f p y t e   o y t m i  l o l d iln   l i   e n   ol r nc   f c tn   b e7 e i nt lda a o   ol e h r p l a o c a c ho   r li g f u d b i g t e a e o   uti g

力  

表 观 粘 度 
/ mta s  (  ?)

塑性 粘 度 
(  -) mta s 

动 切 力 
I  J a

AI 滤 失 量  泥 饼 厚 度    I
/   mt mm 

初 切 力 (  s 1 ) 0  
/a P 

终 切 力 ( 0mi ) 1   n 
/   Pa

优 选 配 方 

优 选 配 方 +3 %上 粉  优 选 配 方 +6 %土 粉  优 选 配 ’ % 土粉  +9

由 表 7可 以看 出 , 醚 多 元 醇 钻 井 液 污 染 前 后 性  聚 能 稳 定 , 度 、 切 力 及 失 水 量 变 化 不 大 , 有 良好 的  粘 动 具 抗 钻 屑 污 染 的能 力 , 以 满 足 钻 井 【程 的 需 要 。 可  

钻 井 液 的油 层保 护性 能进行 了评 价 。钻井 液污 染岩 心 
的 条 件 为 : 染 温 度 为 1(。 污 染 压 差 为 3MP , 染  污 2 C, )   a污

时问 为 3  i。实 验 结 果 见 表 8 0r n a 。由 表 8可 以 看 出 ,   岩 心 渗透 率恢 复 率均 在8 % 以上 , 明 聚醚 多元 醇 钻  5 说

分 别选 取 了 3种不 同渗 透率 的岩样 对 聚醚多 元醇 

表 8 油层 保 护 效 果 评 价 实验 数 据 
Ta e 8 bl    Ex e i e t l d t   f po y t r po y t m i   c h   ilng f u d t   o e t f m a i   p r m n a   a a o   l e he   l a o c al o oldr li   l i   o pr t c   or ton

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石 

油 

学 

报 

20 0 6年  第 2 7卷 

井 液 具 有 良好 的保 护 油 气 层 的 效 果 。  

他处理 剂 分子形 成 网架结 构 , 钻井 液粘度 、 切 力 出 使 动  

现增 高 的趋势 。而且 温 度 越 高 , 出 的 聚醚 多元 醇越  析

2 聚醚 多 元 醇 钻井 液 作 用 机 理   
2 1 防 塌 性 能  .

多, 钻井 液粘度 、 动切 力增 高 的趋势 越强 。温度 对聚 醚  多 元醇钻 井液 粘度 、 切 力 的最 终 影 响结 果 取 决 于 以  动

从 页岩滚 动 回 收 率 实 验 和 岩 心 浸 泡 实 验 可 以看 
出, 聚醚 多元 醇 S   YP 1具 有 很 强 的 吸 附 性 能 , 优 先  能 吸 附 到 粘 土 矿 物 表 面 , 止 水 分 子 进 入 粘 土 矿 物 的 晶  阻 层 中 , 低 粘 土 的 膨 胀 压 , 而 有 效 地 抑 制 粘 土 矿 物 的  降 从

上 2个 方面 的相 互作 用 。在 实 际 钻井 过 程 中 , 以根  可
据 井下 实际温 度 , 过 调 整 聚 醚 多元 醇 加 量或 盐 度 来  通 调 整浊 点 , 当控 制钻 井液 的流变 性 , 适 以满足 钻井过 程 
中携岩 的需 要 。  
2 4 润 滑 性 能  .

水化 膨胀 与 分散 。聚醚 多元 醇 S   YP 1作 为 非 离 子处  理剂 具有 浊点效 应 ( 点 为 3  。 当温 度 超 过其 浊  浊 5 C)
点 时 , YP 1便 从 溶 液 中 析 出 , 成 乳 化 油 滴 , 井 内  S 一 形 在

聚醚 多元醇 具 有一 定 的 极性 和较 小 的 粘压 系 数 ,  

能在钻 具 及套管 表 面 和井 壁 岩 石上 产 生 有 效 吸附 , 形 
成 非 常 稳 定 的且 具 有 一 定 强 度 的 润 滑 膜 , 而 大 幅 度  从

压差 的作 用下 被挤 入井 壁 孔 隙 或裂 缝 起 到 封堵 作 用 。   室 内实验 表 明 , Y   具 有一定 的 降滤失作 用 ; S P1 由页 岩 
滚 动 回收率实 验可 以看 出 , Y 一 S P 1与 KC 复 配 使 用 能  1 产 生 很 好 的协 同 作 用 。 。   天 然沥青 改性 产 品 I F   F具 有 多 级 粒 度 分 布 , Y 在  地 层 温 度 和 一 定 压 力 下 可 以 软 化 变 形 , 效 地 封 堵 地  有 层 孔 隙 、 裂 缝 和 层 理 , 高 对 裂 缝 的 联 结 力 , 井 壁  微 提 在 处 形 成 良好 的 内 、 泥 饼 , 止 水 进 入 地 层 , 到 稳 定  外 阻 起 井 壁 的 作 用 。 此 外 , 合 物 大 分 子 对 钻 屑 的 强 力 包 被  聚 作 用 及 其 在 井 壁 上 的 吸 附 作 用 , 强 化 抑 制 效 果  。 可   配 方 中 所 用 的 处 理 剂 HF  ( T 31 1和 KP AM 在 水 中 均 

降低 钻具 与井壁 及 套管 之 间 的摩 擦 力 , 降低 钻 具 的旋  转扭 矩和起 、 钻 阻力 。此 外 , 下 聚醚 多元醇 可直 接参 与 
泥 饼 的 形 成 , 泥 饼 具 有 较 好 的 润 滑 性 , 效 地 避 免 或  使 有 减少 压差 卡钻 的发 生 。  

3 现 场 应 用   
3 1 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 在 L 36 井 的 应 用  .  N —H

I 36 井 是塔 里木 盆地塔 北 隆起 轮南 3井 区的    —H N


口水平 井 , 完钻 深 度 为 51 7 7 f  9 . 8r。该 井 的 主要 技  i

术 难 点 是 : 上 部 地 层 易 水 化 膨 胀 分 散 , 起 井 壁 不 稳  ① 引

能 电离 出一 定 数 量 的 K  ,K 具 有 很 好 的 防 塌 作   
用  。  

定 , 易造成 起下 钻 困难 , 至 卡 钻 ; 下 部 地 层尤 其  容 甚 ② 是 侏 罗系 和三叠 系 的脆 性 泥 岩 , 易 发生 剥 落 、 块 , 极 掉  
造 成 井 径 扩 大 , 而 引 起 井 下 复 杂情 况 , : 、 钻 困  从 如 起 下

2 2 保 护 油 气 层 性 能  . 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 可 以 减 少 外 来 固 相 颗 粒 的 侵 

难 , 物卡 钻 , 落 电测 遇 阻卡 , 下套管 遇 阻等 ; 为 了节约  ③ 成本 , 改变 了井身 结 构 , 去 了技 术 套 管 , 行 长裸 眼  免 进
钻 进 , 0   的 裸 眼 浸 泡 了 2个 月 。 针 对 以 上 实 际 情  40 0m

入 , 而起 到保 护油 气 层 的 作用 。天 然 沥 青 产 品 I   从   Y—
F 和 聚 醚 多 元 醇 S 一 一 定 温 度 范 围 内 均 具 有 很  F YP 1在

好 的封堵 作用 , 能有 效地 阻止 外来 固相 颗 粒 侵入 油气 

况 , N36 井 二 次 开钻 后 采 用 了聚 醚 多 元 醇 钻井 液  I —H   体 系。二 次开钻 前一 次性加 入 不低 于 1 的 聚醚 多元  %
醇 , 实 际 的 操 作 中加 量 保 持 在 1 ~ 3 。 在 进 入 侏  在 % % 罗 系 之 前 , 聚 醚 多 元 醇 的 加 量 调 整 到 3 , 确 保 足  把 % 以 够 的 含 量 , 时 将 钻 井 液 密 度 调 整 到 设 计 上 限 , 水 量  同 失 控 制 在 5mI 下 。    以  

层, 降低 因外来 固相 颗粒 在 油 气 层孔 喉处 堵 塞 而 导致 
的油气层 损害 。其 次 , 钻 井 液 能有 效 地 降低 油 气层  该
的水 敏 性 损 害 。 聚 醚 多 元 醇 S P 1和 K 的联 合 能 有  Y     效 抑 制 油 气 层 中 粘 土 矿 物 的 水 化 膨 胀 及 分 散 , 低 油  降

气层的水 敏性 损 害 。另 外 , 然 沥青 产 品 I F 天   F和 聚  Y
醚 多元 醇 S 一 YP 1在 油 气 层 孔 喉 处 形 成 的 “ 堵 ” 可  软 是 变 形 的 , 返 排 压 力 作 用 下 可 以 顺 利 返 排 出来 , 而 有  在 从

钻井 实践证 明 , 钻井 液 体 系在 控制 泥 岩 水 化 分  该 散和 井 壁稳 定 方 面效 果 显 著 , 均井 径 扩 大 率 为 6 平 %  ( 该地 区平 均井 径扩 大率 为 9 , %) 电测 、 套管 一 次 成  下
功 。 在 直 井 段 只 用 了 1  时 间 就 完 成 了 4 5    d的 7   0r 9 n的  钻 井 施 工 任 务 , 造 了 该 地 区 最 快 的 钻 井 记 录 。 在 水  创

利 于油 气层渗 透率 的恢 复 。  
2 3 流 变 性 能  .  温 度 对 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 的 流 变 性 能 具 有 独 特 的  影 响  。 多 元 醇 S 一 在 溶 液 中 具 有 逆 溶 解 性 , 度  YP 1 温 对 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 粘 度 、 切 力 的影 响 是 : 随 着 温  动 ①

平井 的施 工 中 , 没有 再使 用其他 的润 滑 剂 , 功地完 成  成 了造 斜段 和水平 段 的 钻进 , 未发 生 任 何 的井 下 复 杂 情  况 。而且 起下 钻顺 利 , 其是 解 决 了在 造斜 施 工 中 出 尤  
现 的脱压 问题 。  

度 的升高 , 微粒 的热 运动 加剧 , 削弱 了钻井 液 中已形成 
的网架结 构 , 钻井 液 粘 度 、 切 力 出现 下 降 的趋 势 ; 使 动   ② 随着温 度的 升高 , 分 聚醚 多 元 醇 分 子从 溶 液 中 析  部 出 , 出的 聚醚 多元 醇 分 子通 过 氢 键 与 粘土 颗 粒 及 其  析

3 2 聚 醚 多 元 醇 钻 井 液在 H 42 H 井 的 应 用  . D —3

HD一—3 42 H井 是塔 里 木 盆地 满加 尔 凹 陷北 部哈得 

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第 1 期 

吕开 河 等 : 醚 多元 醇 钻 井 液 研 制 及 应 用  聚

15 0 

逊 1 号构造 上的一 V水平井 , 1 设计 井深 为 544I, 中   5 I T其
水 平 井 段 长 为 30m, 斜 点 在 4 6 I 该 井 主 要 技 术  0  造   0I。 8 T 难 点 是 : 钻 头 泥 包 问 题 、 叠 系 玄 武 岩 的 垮 塌 问 题 以  ① 二
及 在 石 炭 系 的 褐 色 泥 岩 剥 蚀 掉 块 的 问 题 。该 区 块 地 层 

的润 滑性 , 不发 泡 , 与其 他 处 理 剂 配伍 , 易 对钻 井 液 流 

变性 和滤 失性具 有一 定 的改善 作用 。  
( )室 内 实 验 研 究 表 明 。 醚 多 元 醇 钻 井 液 是 将  2 聚

聚醚 多元 醇 、 沥青 和 K  的 防塌 作 用有 机 结 合起 来 , 具 
有 封 堵 能 力 强 、 失 量 低 、 饼 质 量 好 、 制 性 好 、 滑  滤 泥 抑 润 性 好 及 抗 污 染 能 力 强 的 优 点 , 有 很 强 的 抑 制 钻 屑 分  具

复 杂 , 进 难 度 大 , 有 过 7次 钻 头 泥 包 并 卡 钻 的 恶 性  钻 曾 钻 井 事 故 , 玄 武 岩 井 段 也 出现 过 因井 壁 垮 塌 而 卡 钻 的  在

事故 。②为 了节约成本 , 要求使用 该地 区的地 下盐水 作 
为 配 浆 水 , 井 液 性 能 的 调 节 难 度 大 , 以保 证 性 能 稳  钻 难 定 , 要 抗 盐 、 钙 性 能 较 好 的 材 料 以 及 抗 污 染 能 力 较  需 抗

散、 稳定 井壁 和保 护油气 层作 用 。  
( )现 场 应 用 表 明 , 醚 多 元 醇 钻 井 液 具 有 良好  3 聚 的综合性 能 , 有 效地 抑制 泥 页岩 的水化 膨胀 和分散 , 能  

强 的钻井 液体 系才 能保 证安 全快 速 的钻 井 。③ 该 区块  采用 的是长裸眼井身结构 , 对钻井 液性 能提 出 了更 高 的 
要 求 。 HD —3 井 二 次 开 钻 后 采 用 强 抑 制 性 聚 醚 多 元  42 H

防止地层 坍 塌 , 阻 小 , 速快 , 全 满 足复 杂 地 质 条  摩 钻 完
件 下 钻 井 的需 要 。  
参  考  文  献 
[ ] Re   IB raet D Meh ns o h l ihbt nb  oyl 1  i I , end t   . ca i d e m fsae n iio   yplos   i   i  trbsddiigf i[ . P  8 6 ,9 5 1517 nwae  ae  rl  l d R] S E 2 9 0 19 :5 —6 . ln u     E ] D wn  D, nO E, e ma   .F 2 o s  Va    R d nD I AME:   e  o cp nw   J   A nw cne ti a   trbsddiigf i  o hlsR] S  6 9 .9 4 292 0 e —ae  rl  ud fr ae[ . I 2 6 9 19 :3 —5 . ln l s s E   [] Ba dR (,mi      L w aiiyp lgyo wae ae  rl 3 ln  jS t G I o sl t oylcl trbsddi h . n   l   ig f is s l r aie t ol ae mu s[R] P /AD   n  l d a at n t s o ib sd u e v — d .S E I C
29378,1   995: 405—     418.

醇钻 井液体系 , 并将 聚醚多元醇含量维持 在 1 %~3 。 %  
聚 醚多元 醇 钻 井 液 成 功 地 解 决 了钻 头 泥 包 的 问   题 , 全 井 的钻进过 程 中未发 生一起 钻头 泥包 事故 ; 在 聚 

醚多元 醇钻井 液 良好 的防塌性 能 保 证了在 钻过玄 武岩 
时 井 壁 的稳 定 , 测 结 果 显 示 该 井 段 井 径 规 则 , 发 生  电 未 起 、 钻 遇 卡 情 况 。在 此 基 础 上 又 成 功 地 钻 穿 了 下 部  下 的 褐 色 泥 岩 , 保 了 井 壁 的稳 定 , 免 了 井 下 复 杂 情 况  确 避

[ ] E r h    D eW  , mi     A nw e vrn na1 sf  4  n i tD P, y  M S t F M.   e  n i me t1  ae g h o y w trb sdatraiet imu sJ . P   iigE gn eig  ae—ae l nt  ool d [] S EDrl   n ier , e v   ln n
1 9 7( ) 1 — 9  9 2, 1 :  1 . 5

的发 生 。其 主 要 技 术 指 标 是 : 平 均 井 径 扩 大 率 为  ①
8 5 , 于 该 区 块 的 平 均 井 径 扩 大 率 ( 15 ) 其 中 .% 低 1. % ,     玄 武 岩 井 段 的 扩 大 率 仅 为 1 7 % ; 电 测 、 套 管 一  .6 ② 下 次成 功率 为 1( ; 固井质 量合 格 ; 起 、 钻J , , () ③ )% ④ 下 J l l l  ̄   平 均 短 起 钻 井 段 为 3 0m, 2  0  以 4d的 时 间 创 造 了 该 区  块造 斜段 和水 平段 的最快 钻进记 录。  

[ ] BadR G. ai  rei i slciga l raie ool ae  5 ln    Qu lyci r    eet  s t n t s  ib sd t t an n ae v t — diigf i sse R . P  7 4 ,94:9 — 1. rl   ud ytm[ ] S E 2 1 11 9 3 94 1 ln l       [ ] 王 富 华 . 明 强 . 机 正 电胶 聚 合 物 钻 井 液 研 制 与 应 用 [ ] 石 油  6  吴 有 J.
学 报 ,OO 2 ( ):3 9 . 2 4, 5 5 9 — 8 

[ 3 赵 福 麟 . 田 化学 [ . j 7 油 M] i 东东 营 : 油 大 学 出版 社 ,O);-. J 行 2 ( 89 ( )   E ] 晶开 河 , 锦 屏 , 明波 . s  高 孙 多元 醇 钻 井 液 高 温 流 变性 研 究 E] 石 油  J.
钻 探 技 术 ,02 2 ( )2 —5 20 ,8 5 :32 .  

4 结  论 
( )聚 醚 多 元 醇 钻 井 液 具 有 很 强 的 抑 制 性 和 良 好  1

( 收稿日 2 5 l0 改 H 05 4 4 编 辑  黄 小 娟 ) 期 0 一一 0 O 2   期20 0—    0  

我 国 最 大 的 凝 析 油气 田在 新 疆 开 工 建 设 
气 田 群— — 英 买 力 气 田 群 开 工 建 设 。 该 气 田 群 年 产 天 然 气 2 5亿 I  凝 析 油 原  T. I、 油 5) t是 继 塔 里 木 油 田成 功 开 发 西 气 东输 首 批 气 田 以 来 , 面 开 发 的 第 二 期 气 田 。 计 划 今 年 1   (万 , 全   2月 1日建 成 投 产 , 西 气 东输 管 道 供 气 。 向  

目前 , 里木 油 田 日外输 天 然气 已达 到 22 0万 m 。此 次开 发 的塔 里 木 油 田第二 期 气 田 , 于塔  塔  0   位
克拉玛 干沙 漠北缘 , 包括 英 买 力 气 田 群 、 那凝 析 油 气 田 以及 和 田 河 气 田 。 英 买 力 气 田 群 位 于 阿 克 苏 地  迪 区新和 县和 温宿县 , 已探 明 天 然 气地 质 储 量 6 6 2 5 . 8亿 m , 析 油 储 量 26 0万 t 建 成 后 年 产 天 然 气 2   凝  0 , 5 亿 m 、 析 油 5) t液 化 气 4万 t  凝 (万 、 。我 国 最 大 的 管 道 建 设 企 业 中 石 油 管 道 局 所 属 塔 里 木 管 道 公 司承 担  了外 输 天 然 气 管 道 、1) V 电 力 线 路 、 水 系统 和 通 讯 光 缆 的 建 设 _程 。 1 (k 供 7   - 据 介绍 , 析 气藏 是介 于 油藏和 天然 气藏之 间 的一 种 重要 的 油 气藏 类 型 。截 至 20 凝 0 4年 底 , 里 木  塔

油 田在 塔里 木盆地 已相 继探 明 了 1 3个 高压 凝析 气 田。 累计探 明凝 析 油地 质 储 量 70 4 6万 t 天 然 气   5 . ;
地 质 储 量 25 5 5   4 . 7亿 m  占塔 里 木 油 田 天 然 气 已探 明储 量 的 3 % 。 , 5  

据 专 家 介 绍 , 当 前 的 世 界 油 气 田 开 发 中 , 析 油 气 藏 开 发 比 例 不 断 增 长 。 塔 里 木 油 田 凝 析 气 藏 开  在 凝

发 的 经验 , 不仅 能够保证 英 买 力气田群 的 高效开发 , 还将 对我 国凝 析 气  的开发 产 生重要 的推 动作 用 。 藏  
摘 自《 石油 综合信息》  
… … …   -、 ‘ 

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