缅甸西海岸深水气田水基钻井液优化设计

第棿棾卷第棿期年月石暋暋油暋暋钻暋暋探暋暋技暋暋术斨旓旍灡棿棾斘旓灡棿棳暠深水钻井专题牐牎暟椆椃棾椇棷斾旓旈棻棸棶棻棻椆棻棻旙旡旚旙棶棽棸棻椀棸棿棸棸棾旟旉

缅甸西海岸深水气田水基钻井液优化设计

赵暋欣棻棳邱正松棻棳高永会棽棳张永君棻棳马永乐棽棳刘晓栋棽

棬棭中国石油大学棬华东棭石油工程学院棳山东青岛棽中国石油海洋工程有限公司渤星公司棳天津棾棻棶椂椂椀椄棸椈棽棶棸棸棿椀棻

暎室内性能评价结果表明棳该钻井液具有较低抑制剂等关键处理剂的基础上棳构建了强抑制性水基钻井液斎斏斈旘旈旍的黏度和较高的动切力及值棳有利于清洗井眼棳并且在温度棿曟时具有良好的流变性椈水敏性泥页岩回收率最

高可达椆抑制性能优良椈在模拟海底环境的低温高压条件下棳可有效抑制天然气水合物的生成椈渗透率恢复椂灡棾棾棩棳摘暋要椇为解决缅甸西海岸深水气田钻井面临的水敏性泥页岩井壁失稳暍海底低温高压条件下钻井液增稠和易生成天然气水合物的问题棳以聚胺抑制剂斢在优化钻井液低温流变性及优选天然气水合物斈斒斄为关键处理剂棳

具有较好的储层保护效果暎在此基础上棳针对缅甸西海岸深水气田不同井段的特点进行了钻井液率大于椄椀灡椀椃棩棳

技术方案设计棳可为该深水气田钻井提供借鉴暎

关键词椇深水气田水敏性泥页岩水基钻井液优化设计缅甸

棬棭中图分类号椇斣斉棽椀棿暋暋文献标志码椇斄暋暋文章编号椇棻棸棸椄椆棸棽棸棻椀棸棸棻椂

斈斿旙旈旑斚旚旈旐旈旡斸旚旈旓旑旀旓旘斪斸旚斿旘灢斅斸旙斿斾斈旘旈旍旍旈旑旍旛旈斾旙旈旑斸斈斿斿旝斸旚斿旘旂旔旂斊旔斍斸旙斊旈斿旍斾旓旑旚旇斿斪斿旙旚斿旘旑斆旓斸旙旚旓旀斖斸旑旐斸旘旟

棻棻棽棻棽棽斖斱旇斸旓斬旈旑旈旛斱旇斿旑旙旓旑斍斸旓斮旓旑旇旛旈斱旇斸旑旓旑旛旑斸斮旓旑旍斿斕旈旛斬旈斸旓斾旓旑斞旂旂棳旂旂斮旂旉旂旂棳棻棳棶棽椂椂椀椄棸棽棾棸棸棿椀棻椇斄斺旙旚旘斸斻旚斏旑旓旘斾斿旘旚旓斻旓斿旝旈旚旇旚旇斿旔旘旓斺旍斿旐旙斿旑斻旓旛旑旚斿旘斿斾旈旑斾斿斿旝斸旚斿旘旂斸旙旘斿旙斿旘旜旓旈旘斾旘旈旍旍旈旑旑旚旇斿旔旔旂旓棳旐棳斿旈旑旙旚斸斺旈旍旈旚旈旑旝斸旚斿旘灢旙斿旑旙旈旚旈旜斿旙旇斸旍斿旀旓旘旐斸旚旈旓旑旛斾旚旇旈斻旊斿旑旈旑旚旝斿旙旚斻旓斸旙旚旓旀斖斸旑旐斸旘旙旛斻旇斸旙斺旓旘斿旇旓旍旟旂斸旟棳棳旘斸旚旈旓旑旓旀旑斸旚旛旘斸旍旂斸旙旇斾旘斸旚斿旙旚旘旓旑旑灢旍旓旝旚斿旐斿旘斸旚旛旘斿斸旑斾旇旈旇旔旘斿旙旙旛旘斿旓旑旚旇斿旙斿斸旀旍旓旓旘斸旑斾旚旇斿旂斿旑斿旟旂旈旔旂旈旑旘旈旍旍旈旑旀旍旛灢旇旈斺旈旚旓旘斸旚斿旘灢斺斸旙斿斾斾旘旈旍旍旈旑旀旍旛旈斾斎斏斈旘旈旍旝斸旙旓旚旈旐旈旡斿斾斸旑斾斾斿旙旈旑斿斾旓旑旚旇斿斺斸旙旈旙旓旀旓旚旈旐旈旡旂斾旂旟旝旂旔旂旔棳旈斾旘旇斿旓旍旓旚旍旓旝旚斿旐斿旘斸旚旛旘斿斸旑斾旙斿旍斿斻旚旈旑斿斿旑旚旙旈旑斻旍旛斾旈旑斸旙旇斾旘斸旚斿旈旑旇旈斺旈旚旓旘旚斸旊旈旑旓旍斸旐旈旑斿旂旟斸旔旂旊旟斸旂旂斸旂旟旂旔旟旈旑旇旈斺旈旚旓旘旙斢斈斒斄斸旙旚旇斿旊斿斿旑旚棶斏旑斾旓旓旘旀旓旘旐斸旑斻斿斿旜斸旍旛斸旚旈旓旑旘斿旙旛旍旚旙旙旇旓旝斿斾旚旇斸旚旚旇斿斾旘旈旍旍旈旑旍旛旈斾旓旀旟斸旂旂旀棳棳斸旐旈斻旙旇斿斸旘斸旑斾斸旍旛斿旝斸旙斺斿旚旚斿旘旀旓旘旇旓旍斿斻旍斿斸旑旈旑旍旓旝斿旘旜旈旙斻旓旙旈旚斸旑斾斸旚旚旇斿旚斿旐斿旘斸旚旛旘斿旇旈旇斿旘斾旑旂旟旔旂旟旈旓旑旓旀旇斾旘斸旚旈旓旑旓旀旝斸灢棿曟棳旈旚旇斸斾旂旓旓斾旘旇斿旓旍旓棶斣旇斿旐旛斾斾旈旙斿斾旙斸旚旈旙旀斸斻旚旓旘斿旘旀旓旘旐斸旑斻斿旙旈旑旈旑旇旈斺旈旚旟旂旟旔旟旟旔旚斿旘旙斿旑旙旈旚旈旜斿旐旛斾旙旇斸旍斿斸旑斾斸斻旇旈斿旜斿斾旚旇斿旇旈旇斿旙旚旘斿斻旓旜斿旘斸旚斿旓旀旝斸旚斿旘灢旙斿旑旙旈旚旈旜斿旙旇斸旍斿旛旓椆椂灡棾棾棩棶斏旑旂旟旘旔旚棳斎斺斿斾斿旑旜旈旘旓旑旐斿旑旚旝旈旚旇旍旓旝旚斿旐斿旘斸旚旛旘斿旙斸旑斾旇旈旇旔旘斿旙旙旛旘斿旙斏斈旘旈旍斻旓旛旍斾斿旀旀斿斻旚旈旜斿旍旑灢旚旇斿旙旈旐旛旍斸旚斿斾旙斿斸旔旂旟旈旇旈斺旈旚旚旇斿旀旓旘旐斸旚旈旓旑旓旀旂斸旙旇斾旘斸旚斿棶斈旘旈旍旍旈旑旀旍旛旈斾旔斿旘旐斿斸斺旈旍旈旚斿斻旓旜斿旘斸旚斿旝斸旙斸斺旓旜斿椄椀灡椀椃棩棳旝旇旈斻旇旇斸斾旟旂旟旘旟旘棳旇旑旓旍旓旘旓旘斸旐旝斸旙斾斿旙旈旑斿斾斸斻斻旓旘斾旈旑斸旂旓旓斾旘斿旙斿旘旜旓旈旘旔旘旓旚斿斻旚旈旓旑斿旀旀斿斻旚棶斚旑旚旇旈旙斺斸旙旈旙斾旘旈旍旍旈旑旀旍旛旈斾旚斿斻旂旟旔旂旂旂旂旚旓旚旇斿斻旇斸旘斸斻旚斿旘旈旙旚旈斻旙旓旀斾旈旀旀斿旘斿旑旚旝斿旍旍旙斿斻旚旈旓旑旙旈旑旚旇斿斾斿斿旝斸旚斿旘旂斸旙旀旈斿旍斾斸旚旚旇斿旝斿旙旚斻旓斸旙旚旓旀斖斸旑旐斸旘斸旑斾旔旟旚旇斿斾斿旙旈旑旘斿旙旛旍旚旙斻旓旛旍斾旔旘旓旜旈斾斿旘斿旀斿旘斿旑斻斿斻斸旙斿旙旀旓旘斾旘旈旍旍旈旑斻旚旈旜旈旚旈斿旙旈旑旚旇旈旙斾斿斿斸旚斿旘旂斸旙旀旈斿旍斾棶旂旂斸旔旝椈椈椈椈椇斸旙旀旈斿旍斾旝斸旚斿旘旙斿旑旙旈旚旈旜旈旚旙旇斸旍斿旝斸旚斿旘灢斺斸旙斿斾斾旘旈旍旍旈旑旀旍旛旈斾斾斿旙旈旑旓旚旈旐旈旡斸灢斔斿旓旘斾旙斾斿斿斸旚斿旘旂旟旂旂旔旔旝旟旝椈斖旚旈旓旑斸旑旐斸旘旟

复杂的地质条件和特暋暋在海洋深水油气钻探中棳

殊的海底低温高压环境对钻井液性能提出了很高的

椵暎缅甸西海岸斠要求椲斸旊旇旈旑斿深水海域天然气储

量丰富棳但存在大段水敏性泥页岩地层棳前期使用

稳暍卡钻和钻头泥包等井下故障暎后期使用恒流棷聚合物水基钻井液钻进时棳多次发生井壁失斔斆旍

变合成基钻井液棳井壁稳定效果较好棳但由于该海改回日期椇收稿日期椇棻椈棽棸棻棽暎棽棸棻暘棭棳棳棳作者简介椇赵欣棬男山东即墨人棻椆椄椃棽棸棸椆年毕业于中国石油大学棬华东棭石油工程专业棳华东棭油气棽棸棻椀年获中国石油大学棬井工程专业博士学位棳在站博士后棳主要从事海洋深水钻井液技术研究工作暎棬棭棳联系方式椇棸椀棾棽椄椂椆椄棻椄棿椃旛斻旡旇斸旓旞旈旑椑棻棽椂棶斻旓旐暎旔暟基金项目椇国家重点基础研究发展计划棬计划棭项目暟深水椆椃棾暠暍棬中国石油集团油气井完井与测试优化方法暠编号椇斅棽椀棻棽棸椀棭棽棸棻椀斆棬棬科技专项暟缅甸棭深水钻井工程设计技术研究暠编号椇棽棸棻棾斈棭暎联合资助棿椀棸椃

石油钻探技术年月

域环保要求高棳在使用合成基钻井液时棳对后续的钻井液回收和岩屑处理要求较为严格椈同时使用合成基钻井液存在漏失隐患暎因此棳环境友好型且具有强抑制性的水基钻井液在该海域具有较好

的应用前景椲棿椵

方面已开展了暎大目量前研棳究国棳内但外尚在未深针水对水缅基甸钻西井海液

岸深水气田开展强抑制性水基钻井液研究暎为此棳笔者针对该海域的地质情况和钻井工程技术特

点棳分析了钻井液关键技术棳构建了强抑制性水基钻井液液方案设斎斏计斈旘旈棳旍以棳并针对不同井段的特点进行了钻井满足缅甸西海岸深水气田钻井的要求暎

暋钻井液技术难点与优化设计思路

灡棻暋气田概况及钻井液技术难点

缅甸西海岸深水气田最大水深约为泥线温度最低为层和为斖棽层棳储层渗透率为棿曟棳主力储层为中部棽棽棸暙椀棸暍棻下部的棸棸灡棸棸旐棳

最高温度斝棽最大水深棻棽棸曟暎椃椃该气田周边海域前期共钻了棸旐斈棸灡棸棸旐暎根据棾斈地震资料棽棳棳

棸余口井棳该气田发生浅部地质灾害的风险较小棳部分地区可能存在天然气水合物层暎浅部地层为泥岩和砂岩互层棳胶结性差棳破裂压力梯度低椈中部暍下部地层主要为大段水敏性泥页岩夹薄层砂岩暎因此棳该气田钻井过程中棳面临着典型的深水钻井液技术难点棳即复杂的深海地质条件造成的窄安全密度窗口和水敏性泥页岩地层井壁失稳问题棳以及海底低温高压环境造成的

钻井液增稠和天然气水合物生成问题椲

椵缅甸西海岸海域泥线以下约棻棽棸棸暎旍斿旈旙旚层棳

主要由泥页岩和砂岩组成棳地灡层棸棸胶旐的

结性差棳破裂压力梯度低棳安全密度窗口窄棳仅为有效控制钻井液当量循环密度灡棻椀旊旂

棷斕暎因此棳需要确定合理的钻井棳避免压漏地层液密度暎棳并中部暍下部的斝棻暍斝棽层和主要为大段水敏砂岩棳斖泥棻页暍斖岩棽层棳性泥页岩夹薄层黏性高棳水化造浆性强棳容易引起井壁失稳暍卡钻及钻头泥包暎因此棳需提高钻井液抑制泥页岩水化的性能棳并提高井眼清洁能力暎

缅甸西海岸海域泥线温度约为棸棸灡棸棸旐处的温度约为棿曟棳泥线以下

液流变性及其抑制天然气水合物生成的能力提出了椂曟棳

海底低温环境对钻井较高的要求暎该气田为疏松砂岩气藏棳并且上部地

层也存在含气砂层棳为钻井过程中生成天然气水合物提供了天然气来源暎因此棳优化设计钻井液时需要重点关注其抑制水合物生成的性能暎海底低温环

境会对钻井液的流变性产生较大影响椲

椵基棷合成基钻井液在低温高压下会严重增棳稠传椲

棻统棻

油椵导致当量循环密度过高棳引起井漏椈恒流变合成基钻

棳井液可在一定程度上缓解这一问题椲

棻棽

椵水基钻井液的低温流变性相对容易控制暎棳相对来说但仍需要棳对钻井液关键组分进行优化棳避免低温钻井液黏附

振动筛引起跑浆等问题暎灡棽暋水基钻井液优化设计思路

分析可知棳缅甸西海岸深水气田钻井过程中棳需

重点解决水敏性泥页岩水化引起的井壁失稳等问题椈另外棳需减少环境污染棳并控制成本暎因此棳选择强抑制性水基钻井液作为该气田的钻井液棳钻井液优化设计思路如下椇

浅部地层使用海水钻进棳用高黏膨润土浆清扫井眼棳重点是保证有良好的井眼清洗效果暎三开开钻时建立钻井液循环棳钻进水敏性泥页岩地层时棳需选用高效页岩抑制剂棳以加强钻井液的抑制性棳减弱黏土水化棳提高井壁稳定性椈选择合适的天然气水合物抑制剂棳在钻遇含气地层时防止天然气水合物生成与聚集椈此外棳需优化钻井液组分棳保持良好的钻井液低温流变性暎根据三压力剖面棳确定三开和四开井段的钻井液密度分别为灡棽棻旊旂棷斕暎钻开储层时棳拟棻使灡棸用椄暙低棻灡黏棻土棸和相棻水灡棻基棻钻暙