各位领导专家你们好,“双保型”钻井液体系 在塔里木盆地轮古地区的应用,塔里木中原钻井公司泥浆分公司,汇报内容,一、常规钻井液在环保及成本方面存在的问题 二、国内外改性天然高分子类产品应用于钻井液情况 三、“双保型”天然高分子基钻井液处理剂 四、“双保型”改性天然高分子基钻井液性能评价 五、“双保型”改性天然高分子基钻井液环保性能 六、“双保型”改性天然高分子基钻井液保护油气层评价 七、现场应用 八、结论,前言,随着HSE在国家工业生产中的深入推行，全民环保意识的加强，也由于地方政府对塔里木油田环保要求更加严格，检查更加频繁，同时伴随着钻井液技术水平的发展与提高，在塔里木油田使用环保型钻井液是必要的，也是可行的。自去年下半年以来，塔里木轮古地区已全面推广使用“双保”型钻井液体系，钻井达二十余口，取得了巨大的成功。同时在塔中、哈德、东河塘及其它地区也在逐步推行。 “双保型”钻井液即为保护环境、保护油气层钻井液，这种新型钻井液将成为今后一段时间钻井液技术的发展方向，将得到越来越广泛的应用。,一、常规钻井液在环保及成本方面存在的问题,钻井工程使用的常规钻井液主要为聚合物钻井液和聚磺钻井液，其中的处理剂以聚合物大分子包被剂（如POLYPLUS、FA367、PAC141、PHPA等）、聚合物中小分子降滤失剂（如NPAN、JT888等）及沥青类防塌剂（如Soltex、FT-1、SAS等）、磺化类降滤失剂（如SMP、SPNH、SMC、Resinex等）及矿物油基润滑剂（如RH-3）组成，这类钻井液在环保及成本方面皆存在不足之处： 环保方面：常规钻井液处理剂对环境有不利影响，聚合物处理剂中的残余单体（如丙烯酰胺AM、丙烯睛AN、丙烯酸AA等）是有毒物质，沥青类处理剂中含有较多的稠环芳烃也是有毒物质，酚醛树脂类物质中残余的，未反应的酚、醛类物质也是有毒物质，这些有毒物质进入环境会造成污染。 成本方面：聚合物类处理剂由于其单体价格昂贵，产品价格较高，造成钻井液费用偏高。 为克服以上两大缺点，采用“双保型”改性天然高分子基钻井液体系既可用于探井，又可用于开发井。,二、国内外改性天然高分子类产品应用于钻井液情况,国外钻井液使用的改性天然高分子类产品用量非常大，美国年用量数万吨，如改性胍胶、改性植物胶、改性魔芋胶、改性田青粉、改性淀粉等产品皆是大量使用的改性天然高分子类钻井液处理剂。 国内使用改性天然高分子类钻井液处理剂还没有形成太大规模。 国内还没有使用改性天然高分子包被剂的先例。,三、“双保型”天然高分子基钻井液处理剂,“双保型”改性天然高分子基钻井液仅由三种基本处理剂组成； 1、钻井液用天然高分子包被剂IND30 2、钻井液用天然高分子降滤失剂NAT20 3、钻井液用无荧光白沥青NFA25,（一）天然高分子包被剂IND30,通过天然植物胶分子自身间的加长反应，使植物胶分子链加长数位，提高其包被能力，并使有抑制性的基团接枝到加长后的植物胶分子链止，提高其抑制能力。使其具有包被抑制性，其在钻井液中既能起到抑制钻屑分散及粘土膨胀，又能起到抑制井壁膨胀的作用。 IND30技术质量指标如下： 外观：自由流动粉末或颗粒； IND30在蒸馏水溶液中的表观粘度30mPas； IND30在20%盐水溶液中的表观粘度10mPas； IND30在20%盐水溶液加50%试验用钠土后的表观粘度30mPas； 0.8%IND30水溶液的EC50100,000mg/L(达到建议排放标准)。,(二)天然高分子降滤失剂NAT20,先将天然物胶化、接枝水溶化,再将上述产物进行特殊化学处理，使其抗温、不发酵。该产品降滤失性能良好。 3、NAT20的技术质量指标为： 外观：自由流动粉末或颗粒； 在4%盐水钻井液中NAT20加量0.9%时的滤失量10ml/30min； 在饱和盐水钻井液中NAT20加量为1.2%时的滤失量10ml/30min。 注:以上两种钻井液基浆滤失量分别为(80+10)ml/30min, (100+10)ml/30min。 1%NAT20水溶液的EC50100,000mg/l(达到建议排放标准)。,(三)无荧光白沥青NFA-25,钻井液用无荧光白沥青NFA-25是采取油溶性物质水溶化的方式合成的,其部分溶于水、部分溶于油，且具有一定的乳化性能、润滑性能、封堵能力及抑制性。按该方式合成的NFA-25，其性能指标相当于磺化沥青，但无荧光，并且，油溶物含量高于磺化沥青，其改善泥饼及封堵能力更强。 无荧光白沥青NFA-25质量指标如下： 外观 白色或黄色颗粒或粉末 PH值 7-10 水溶物含量 40% 油溶物含量 40% 高温高压滤失量 25ml/30min 荧光 4 3%NFA-25水溶液的EC50 30000mg/L（达到建议排放标准）,四、“双保型”改性天然高分子基钻井液性能评价,“双保型”改性天然高分子基钻井液的基本配方为： 普通天然高分子基钻井液： 水 + 4%坂土 + 0.3%IND30 0.7%NAT20 + 2%NFA-25 强抑制性天然高分子基钻井液: 水 + 4%坂土 + 0.3%IND30 + 0.71.2%NAT20 + 2%NFA-25 + 0.5%NW-1,(一)“双保型”改性天然高分子基钻井液的基本性能,1、普通天然高分子基钻井液 浆一： 4%坂土浆 + 0.3%Na2CO3 + 0.2%IND30 + 0.7%NAT20 + 2%NFA-25 具体试验步骤如下: 取400ml，倒入高速搅拌杯中，加入16g夏子街土、1.2g无水Na2CO3高速搅拌20min，加入0.8gIND30、2.8gNAT20、8gNFA-25，高速搅拌20min，测定钻井液性能如下表。,2、强抑制性天然高分子基钻井液,浆二： 4%坂土浆 + 0.3%NaCO3 + 0.2%IND30 + 1.0%NAT20 + 2%NFA-25+ 0.5%NW-1,（二）“双保型”改性天然高分子基钻井液的抗温性能,我们测定了该体系在120和140条件下的抗温性能。 1、普通天然高分子基钻井液120热滚后性能 四（一）中浆一120热滚16小时后性能：,2、强抑制性天然高分子基钻井液120热滚后性能 四（一）中浆二120热滚16小时后性能：,2、强抑制性天然高分子基钻井液120热滚后性能,四（一）中浆二120热滚16小时后性能：,3、普通天然高分子基钻井液140热滚后性能,浆三: 4%坂土浆 + 0.3%Na2CO3 + 0.2%IND30 + 2.0%NAT20 + 2%NFA-25 浆三140热滚16小时后性能：,4、强抑制性天然高分子基钻井液140热滚后性能,浆四: 4%坂土浆 + 0.3%Na2CO3 + 0.3%IND30 + 2.0%NAT20 + 2%NFA-25 + 0.5%NW-1 浆四140热滚16小时后性能： 由以上数据可见，“双保型”改性天然高分子基钻井液抗温性能良好，经过高温热滚后，流变性变好，滤失造壁性比热滚前无大变化，可满足钻井工程需要。,（三）“双保型”改性天然高分子基钻井液的抗污染性能,1、抗盐、膏污染性能 浆五： 4%坂土浆 + 0.5%Na2CO3 + 0.3%IND30 + 2.5%NAT20 + 3%NFA-25+ 0.5%NW-1 + 35%NaCl + 1%CaSO4 把浆五140热滚16小时后如下表：,2、抗坂土污染性能,四（二）中浆三、浆四各加入5%坂土，140热滚16小时后性能。 浆三 + 5%坂土，140热滚16小时性能： 浆四 + 5%坂土，140热滚16小时性能：,3、钻屑回收率,浆三、浆四各加入50g玛四井钻屑，140热滚16小时后回收率分别为91.3%或96.7%，可见该钻井液包被抑制能力很强。,五、“双保型”改性天然高分子基钻井液环保性能,1、生物毒性测试 使用DXY-2生物急性毒性测试仪、参照美国国家环保局确认的糠虾生物毒性分级标准，对NAT20、IND30、NFA-25主处理剂及由它们配成的钻井液浆一、浆二进行毒性测试。测试结果如下： 2、生物降解性分析 “双保型”改性天然高分子基钻井液以改性天然高分子类处理剂为主，其处理剂容易生物降解，可以减少或避免对周围环境中生物的生物富集作用，有利于环境保护。,六、“双保型”改性天然高分子基钻井液保护油气层评价,1、易生物降解性有利于油气层保护 “双保型”改性天然高分子基钻井液以改性天然高分子类处理剂为主，其处理易剂生物降解，有利于保护油气层。 2、储层污染程度评价 用上述四个浆对储层的污染程度进行评价。实验条件：温度90、压差3.5MPa、围压5MPa、转速90转/分、污染时间125min、岩芯：玛四井。 四个浆的岩芯渗透率恢复值分别为： 浆一：88.16%。浆二：93.2%。浆三：86.50%。浆四：91.61%。,七、现场应用,轮古地区位于新疆塔里木盆地塔里木河边缘，距塔里木河最近1.5公里，最远11公里。是塔里木油田公司原油生产的重点地区之一。,100-6井,井别：开发井 井型：直井 完钻井深：5475.09米 完钻层位：奥陶系 钻井周期：48天 井身结构：,钻井液配方与性能,（500m-4000m配方）： 4%坂土 + (0.2-0.3)%Na2CO3 + (0.2-0.4)%IND30 + (0.5-1)%NAT20 + 1%PGCS-1 + 0.1%NW-1,（4000m-5435m配方）： 4%坂土 + (0.2-0.3)%Na2CO3 + (0.1-0.2)%IND30 + 1%NAT20 + 2%NFA-25 + 1%PGCS-1 + 0.1%NW-1,（二）、LG101-4,井别：开发井 井型：直井 完钻井深：5498.06米 完钻层位：奥陶系 钻井周期：36天 井身结构：,钻井液配方与性能,（800m4000m以下配方）： 4%坂土+ (0.2-0.3)%Na2CO3 + (0.2-0.4)%IND30 + (0.5-1)%NAT20 + 1%PGCS-1 + 0.1%NW-1,（4000-5460m以下配方）： 4%坂土 + 0.3%Na2CO3 + (0.10.2)%IND30 + 1%NAT20 + 2%NFA-25 + 1%PGCS-1 + 0.1%NW-1,（三）毒性监测分析,在LG100-6井的5325m和LG101-4井的5180m取样送交塔指实验中心进行环境监测评价，结果如下： 毒性监测分析,八、结论,1、“双保型”改性天然高分子基钻井液基本性能良好、抗温性能良好、抗污染（抗盐污染、钙污染、坂土污染）性能良好、抑制性强； 2、“双保型”改性天然高分子基钻井液有利于保护油气层； 3、“双保型”改性天然高分子基钻井液无毒，对环境无污染； 4、“双保型”改性天然高分子基钻井液成本与普通钻井液成本相当； 5、“双保型”改性天然高分子基钻井液配方简单、实用，维护方便。,汇报完毕,谢谢,