阳离子烷基糖苷钻井液在长南水平井的应用
2015-08-20司西强雷祖猛王忠瑾
精细石油化工进展 2015年1期
赵 虎,司西强,雷祖猛,王忠瑾
(中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院,河南濮阳 457001)
陕北长南地区水平井为鄂尔多斯盆地伊陕斜坡的丛式水平开发井,目的层为二叠系—奥陶系,为低渗致密储藏,岩性复杂。选用阳离子烷基糖苷(CAPG)钻井液进行试验,可发挥其优良的抑制和润滑性能,解决造斜段和水平段易井壁失稳、托压和卡钻等井下复杂问题,并利用其低水活度和成膜封固作用,降低储层的水锁效应,保护致密储藏。
1 CAPG钻井液体系
烷基糖苷(APG)与水有良好的互溶性,其水溶液几乎不受无机盐的影响,因分子链的长短差异抗温150~180℃。将APG加入钻井液中:可增大钻井液的屈服值和凝胶强度,提高钻井液的携岩能力;可降低钻井液的摩擦系数,提高钻井液的润滑性;可有效降低钻井液的水活度,阻止与钻井液接触的页岩水化和膨胀,降低储层的水锁效应[1-3]。APG钻井液在中原油田的非常规水平井的应用结果表明,该钻井液具有较好的携岩带砂、润滑防卡和抗温抗污染能力,可满足长水平段钻井的施工需要[4],但抑制性能有待提高,不能有效解决长段泥页岩的井壁掉块问题,且加量大,成本较高。
CAPG在秉承了APG较好润滑性的基础上,抑制性能显著提高,能够有效解决泥页岩及砂泥岩等易坍塌地层的井壁失稳问题。CAPG分子本身带正电荷,含有1个亲油的烷基、3个亲水的羟基(—OH)、1个亲水的醚键(C—O—C)和1个强吸附的季铵阳离子(R1R2R3R4N+Cl-)。其抑制机理是多种化学和物理作用的共同体现[5-11],主要包括:1)静电吸附成膜及拉紧晶层;2)羟基吸附成膜;3)季铵基团吸附成膜及嵌入去水;4)降低水活度;5)形成封固层。……
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