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延長油田水平井鉆井液優(yōu)化與應(yīng)用

文檔作者：李偉1 張文哲1 鄧都都2 李紅梅1 王濤1 王波1 王驍男3 李丹陽4 文檔來源： 1. 陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院 2. 北京探礦工程研究所 3. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 4. 中國石油塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部，		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月04日
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第34 卷 第2 期
2017 年3 月
Vol. 34 No. 2
Mar. 2017
鉆 井 液 與 完 井 液
DRILLING FLUID &amp;amp; COMPLETION FLUID
doi: 10.3969/j.issn.1001-5620.2017.02.013
延長油田水平井鉆井液優(yōu)化與應(yīng)用
李偉1，　張文哲1，　鄧都都2，　李紅梅1，　王濤1，　王波1，　王驍男3，　李丹陽4
（1. 陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司研究院，西安710075 ；2. 北京探礦工程研究所，北京 100083 ；
3. 中國地質(zhì)大學(xué)（北京），北京100083 ；4. 中國石油塔里木油田公司開發(fā)事業(yè)部，新疆庫爾勒市 841000)
李偉，張文哲，鄧都都，等，延長油田水平井鉆井液優(yōu)化與應(yīng)用[J]. 鉆井液與完井液， 2017， 34（2）：75-78.
LI Wei1， ZHANG Wenzhe1，DENG Dudu， et al.Optimization and application of horizontal drilling fluid in Yanchang
oilfield[J].Drilling Fluid &amp;amp; Completion Fluid， 2017， 34（2）：75-78.
摘要　延長油田水平井現(xiàn)用KPAM 聚合物鉆井液體系存在著抑制性能不足、流變性能不佳等問題，導(dǎo)致現(xiàn)場卡鉆、托
壓等問題頻繁發(fā)生。提出用陽離子乳液聚合物DS-301 與RHJ-1 乳化石蠟取代原體系中的KPAM 和水基潤滑劑，以改善鉆
井液性能。DS-301 為大分子陽離子聚合物抑制劑，帶有大量的陽離子基團，其分子量可以達(dá)到600 萬以上，能夠有效提高
連續(xù)相的黏度；RHJ-1 具有優(yōu)良的潤滑防塌性能，能輔助提高DS-301 的化學(xué)抑制效果。通過室內(nèi)實驗優(yōu)選，0.3%DS-301
與2.0%RHJ-1 復(fù)配的陽離子乳液聚合物鉆井液體系在100 ℃老化16 h 后塑性黏度為25 mPa·s，動切力為12.5 Pa，潤滑系
數(shù)為0.233，高溫高壓泥餅黏滯系數(shù)為0.052 4，滾動回收率高達(dá)92.8%，對比KPAM 聚合物體系在流變性能和抑制性能上
有了明顯的提高，有利于大幅度減少了卡鉆問題的發(fā)生；通過配合加入1% 極壓減摩劑JM-1，潤滑系數(shù)進(jìn)一步降低到了0.137，
有效地提高了鉆井液的潤滑性能，解決了水平段出現(xiàn)的托壓問題。現(xiàn)場試驗3 口井，在水平鉆進(jìn)井段控制鉆井液濾失量在
5 mL 以下，保持動塑比在0.48 Pa/（mPa·s）左右，提高鉆井液攜巖性能，保持井壁的穩(wěn)定，現(xiàn)場施工作業(yè)順利。
關(guān)鍵詞　水平井；陽離子乳液聚合物鉆井液；乳化石蠟；極壓減摩劑；延長油田
中圖分類號：TE254.3　　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　　　　文章編號：1001-5620（2017）02-0075-04
Optimization and Application of Horizontal Drilling Fluid in Yanchang Oilfield
LI Wei1, ZHANG Wenzhe1,DENG Dudu2,LI Hongmei1, WANG Tao1, WANG Bo1, WANG Xiaonan3, LI Danyang4
(1. Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum (Group) Ltd., Xi’an, Shaanxi 710075; 2.Beijing Insititute of Exploration
Engineering, Beijing 100083; 3.China University of Geosciences, Beijing 100083; 4.Development Department of Oil and Gas
Engineering, PetroChina Tarim Oilfeld Division, Korla, Xinjiang 841000)
Abstract The KPAM polymer drilling fluid presently used in horizontal drilling in Yanchang Oilfield has low inhibitive capacity and
poor rheology, resulting in frequent pipe sticking and inability to exert weight on bit during drilling. To improve the performance of the
KPAM polymer drilling fluid, a cationic emulsion polymer DS-301 and a emulsified paraffin RHJ-1 have been used to replace the main
polymers used. DS-301 is a high molecular weight (more than 6,000,000) cationic polymer inhibitor with multiple cationic groups, and
is thus able to effectively viscosify the continuous phase of the drilling fluid. RHJ-1 has superior lubricating and inhibitive capacities,
synergistically working with DS-301 to enhance the chemical inhibitive capacity of the drilling fluid. Based on laboratory experiments,
a drilling fluid formulation containing 0.3% DS-301 and 2.0% RHJ-1 was selected. The new drilling fluid formulation, after hot rolling
for 16 h at 100 ℃, had plastic viscosity (PV) of 25 mPa·s, yield point (YP) of 12.5 Pa, coefficient of friction of 0.233, and percent
recovery of shale cuttings of 92.8%, better than KPAM polymer drilling fluid in rheology and inhibitive capacity. Pipe sticking has been
greatly mitigated since the use of this new drilling fluid. 1% extreme pressure lubricant JM-1 was added in the drilling fluid to improve
its lubricating performance and solve the problem of being unable to exert weight on bit in horizontal drilling, and the coefficient of
friction was further reduced to 0.137. In field application, the filtration rates of the drilling fluid in three wells were controlled below
基金項目：陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司項目“延長東部淺層油藏水平井開發(fā)技術(shù)研究與應(yīng)用（水平井鉆井液
技術(shù)研究與應(yīng)用）”（YT1114SFW0102）。
第一作者簡介：李偉，高級工程師，碩士，現(xiàn)在從事鉆采工藝技術(shù)研究工作。E-mail ：liwei-xian@sohu.com。

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