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提升水基钻井液性能 支撑页岩油气绿色开发

日期:2024-04-08    来源:中国石化报  作者:金军斌

国际石油网

2024
04/08
11:05
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关键词: 中国石化 页岩气开发 石油钻井

随着重庆涪陵、四川长宁-威远、云南昭通、胜利济阳等国家级页岩油气开发示范区的建成,以页岩油气为代表的非常规油气藏进入全面开发阶段,成为我国油气资源接替的重要阵地。

目前,在页岩油气水平井钻井中,油基钻井液以优异的井壁稳定性和润滑性仍占据主导地位,但是环保和成本方面的压力也越来越大。国内外开展了大量高性能水基钻井液创新研究,部分体系已收到较好应用效果。国外MI-SWACO、哈里伯顿、贝克休斯等公司开发了一系列强抑制强封堵页岩水基钻井液体系,不同区域应用占比为15%~40%。

近年来,国内各大石油公司从页岩地层井壁失稳机理、水基钻井液体系构建、现场应用等方面开展了针对性研究,开发了各具特色的页岩水基钻井液体系。川庆钻探公司研发出CQH-M1、CQH-M2高性能水基钻井液,在长宁、威远等区块规模化应用50余口井;浙江油田研制的有机盐水基钻井液体系在四川泸州大寨页岩气田应用成功;中原石油工程研制了ZY-APD页岩水基钻井液和NAPG(烷基糖苷)类油基钻井液,在川南地区黄金坝区块应用3口井。中国石化石油工程技术研究院研制了两套高性能页岩水基钻井液体系,其中SM-ShaleMud-1在威页23平台的6口井开展先导试验,钻井液密度达到2.15克/立方厘米,井底温度高达140摄氏度,创造裸眼段长2115米、水平段进尺1500米等多项纪录;SM-ShaleMud-II在苏北页岩油帅页3-7HF、溱页2HF等8口井进行了规模化应用。

页岩水基钻井液在井壁稳定、润滑性等方面取得一定的应用效果,但仍面临三大挑战。一是页岩储层裂隙发育、井壁极易失稳,现有体系的封堵能力还不能完全满足需要;二是针对页岩油气储层黏土含量高,现有体系抑制黏土水化膨胀或分散能力有待进一步加强,有害固相去除困难,钻井液清洁程度不高;三是页岩油储层钻进中常遇原油污染,钻井液黏切剧增,缺乏有效处理措施,油侵严重时只能置换钻井液。

为解决页岩油气水平井水基钻井液应用的问题,建议开展抑制封堵剂、化学清洁剂、原油分散乳化剂等关键处理剂研究,提升页岩水基钻井液井壁稳定性、润滑性与抗油侵性,开展页岩水基钻井液现场大规模重复利用研究,为页岩油气绿色高效开发提供技术支持。


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