CN103805149A - 欠平衡钻井用气滞塞浆液 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种欠平衡钻井用气滞塞浆液，由以下步骤制备而成：1）按体积百分比称取各组分：增粘剂0.5%-0.7％流型调节剂0.3%-0.5％、增粘降滤失剂0.5%-1.5%、土粉7%-9％、纯碱0.1%-0.3%，余量为水；2）将其中的水置于循环罐中，然后通过混合漏斗向循环罐中依次加入纯碱、土粉、增粘剂、流型调节剂和增粘降滤失剂，使各组分充分水化、溶解均匀；3）在机械搅拌下，通过循环罐的泥浆枪剪切10～30min后制得所述欠平衡钻井用气滞塞浆液。该气滞塞浆液具有良好的抗温性、粘滞性和触变性，能使气体在井下无法上窜，只能整体托动液柱上移，从而保证了在起下钻过程中井底处于欠平衡状态。

Description

欠平衡钻井用气滞塞浆液
技术领域
本发明涉及石油欠平衡钻井技术领域，特别是涉及一种欠平衡钻井用气滞塞浆液。
背景技术
华北油田潜山压力系数小于1，易发生渗透性漏失、微裂缝性漏失及裂缝性漏失；地层复杂，井身结构复杂，施工难度大。用密度较高的常规钻井液钻潜山低压储层会引起钻井液部分或者全部漏失。为了避免钻井成本增加、地层破裂、地层伤害和油井报废，一般需要采用欠平衡钻井技术开发这些储层。
当采用欠平衡钻井技术揭开潜山油气藏时，在起下钻过程中，会发生气窜、井涌等风险，需要使用欠平衡钻井用气滞塞浆液。目前现有的方法主要是采用替入较高密度钻井液压井，其弊端就是消耗大量的钻井液加重材料，同时还不能完全杜绝气体上窜，给起钻工作造成隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于欠平衡钻井、完井作业，具有良好的抗温性、粘滞性和触变性的欠平衡钻井用气滞塞浆液。
本发明的目的是通过下述制备方法实现的：
一种欠平衡钻井用气滞塞浆液，其特征在于由以下步骤制备而成：
1）按以下质量百分比组成称取各组分：
增粘剂：0.5%-0.7％
流型调节剂：0.3%-0.5％
增粘降滤失剂：0.5%-1.5%
土粉：7%-9％
纯碱：0.1%-0.3%；
余量为水；
2）将所述的水置于循环罐中，然后通过混合漏斗向循环罐中顺序先加入纯碱、土粉、增粘剂、流型调节剂和增粘降滤失剂，使各组分充分水化、溶解均匀；
3）在机械搅拌下，通过循环罐的泥浆枪剪切10～30min后制得所述欠平衡钻井用气滞塞浆液。
其中所述增粘剂为聚丙烯酸钾或高粘的黄原胶，所述流型调节剂为正电胶干粉或低粘的黄原胶，所述增粘降滤失剂为磺化酚醛树脂，所述土粉为膨润土粉。
优选的是，在步骤1）中各组分的质量百分比为：
增粘剂：0.6％
流型调节剂：0.4％
增粘降滤失剂：1％
土粉：8％
纯碱：0.2％
余量为水。
本发明的欠平衡钻井用气滞塞浆液适用于欠平衡钻井、完井作业，具有良好的抗温性、粘滞性和触变性，能使气体在井下无法在其内部上窜，只能整体托动液柱上移，在井口利用旋转控制头给以回压，平衡掉井底地层压力，从而保证了在起钻过程中形成欠平衡状态，在下钻完成后替出气滞塞即可恢复钻进。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的欠平衡钻井用气滞塞浆液的制备方法进行说明。
在以下实施例中，所用土粉为市售膨润土粉，所用纯碱（Na2CO3）为市售。所采用的其它组分也为市售，各组分的牌号如下：
聚丙烯酸钾（增粘剂）：KPAM；
高粘的黄原胶（增粘剂）：XC-HV；
正电胶干粉（流型调节剂）：MMH
低粘的黄原胶（流型调节剂）：XC-LV；
磺化酚醛树脂（增粘降滤失剂）：SMP-1；
为便于说明，在下述实施例中，各组分的名称以牌号代替。
首先，按体积百分比分别称取各组分：
1#：水+0.6％XC-HV+0.4％XC-LV+1%SMP-1+8％土粉＋0.2%Na2CO3
2#：水+0.3％KPAM＋0.5％MMH+1%SMP-1+8％土粉＋0.2%Na2CO3
3#：水+0.6％XC-HV+0.4％XC-LV+1%SMP-1+7％土粉＋1%MMH+0.2%Na2CO3
然后，按下述步骤制备各浆液：
先将水置于循环罐中，然后通过混合漏斗向循环罐中依次加入纯碱、土粉、增粘剂、流型调节剂和增粘降滤失剂，使各组分充分水化、溶解均匀；
然后在机械搅拌下，通过循环罐的泥浆枪剪切10～30min后制得各组浆液。
通过土相稠塞抗温性实验、土相加大分子稠塞抗温实验等基础筛选实验，并验证稠塞抗温（170℃）、长时间（48h）实验，通过室内研究与抗温性、气体上窜速率等评价实验，优选出可以达到现场应用的气滞塞。
一、稠塞抗温实验：
48小时抗温实验数据
Figure BDA0000410012660000041
由上表可以看出：上述浆液具有一定的初切与较高的终切，高温前可利用大分子的粘滞性降低气体上窜速率，高温静止后土相形成结构，即使大分子失效也可持续阻止气体上窜。相比较来看，1#配方效果最好，高温后具有较高的初切和终切，可在高温状态下很好地阻滞气体的上窜。
二、气体上窜速率实验：
取内径48mm，长600mm的有机玻璃管，下端加装气阀，上端通大气，灌入不同浆液1000ml，读取气体从进入管下端至从液体顶端冒出的时间差。
由上述实验可以看出：1#和2#气体均为不上窜，综合高温后初切和终切数据，确定1#配方为最佳配方。
利用本发明的气滞塞浆液进行现场施工的步骤如下：
1、参数计算：
起钻时要根据油气显示情况，进行下述措施：
1）、有油气显示时：要短起钻到套管鞋位置以上，再关井求压，求取套压值并计算地层压力；
2）、没有油气显示时，按照工程上求取的压力计算出压井液密度；
3）、气滞塞气阻滞能力≥套压+安全系数（2MPa），气滞塞气阻滞能力≥压井液液柱压力，结合前两条数据，计算出所需气滞塞的长度。
2、气滞塞底部位置：
根据气滞塞耐温能力尽可能下深，下管柱过程中气滞塞下移深度高于油层顶部，防止造成气滞塞污染油层。
3、气滞塞入井前后需用漏斗粘度为滴流的大分子浆液与欠平衡钻井液分隔开，防止气滞塞污染欠平衡钻井液。

Claims (2)

1.一种欠平衡钻井用气滞塞浆液，其特征在于由以下步骤制备而成：
1）按以下质量百分比组成称取各组分：
增粘剂：0.5%-0.7％
流型调节剂：0.3%-0.5％
增粘降滤失剂：0.5%-1.5%
土粉：7%-9％
纯碱：0.1%-0.3%；
余量为水；
2）将所述的水置于循环罐中，然后通过混合漏斗向循环罐中顺序先加入纯碱、土粉、增粘剂、流型调节剂和增粘降滤失剂，使各组分充分水化、溶解均匀；
3）在机械搅拌下，通过循环罐的泥浆枪剪切10～30min后制得所述欠平衡钻井用气滞塞浆液，
其中所述增粘剂为聚丙烯酸钾或高粘的黄原胶，所述流型调节剂为正电胶干粉或低粘的黄原胶，所述增粘降滤失剂为磺化酚醛树脂，所述土粉为膨润土粉。
2.根据权利要求1所述的欠平衡钻井用气滞塞浆液，其特征在于：在步骤1）中各组分的质量百分比为：
增粘剂：0.6％
流型调节剂：0.4％
增粘降滤失剂：1％
土粉：8％
纯碱：0.2％
余量为水。
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