钻井液受污染处理技术

吴俊，武虎彪

(中石化江汉石油工程有限公司钻井二公司，湖北 潜江 433123)

杨龙龙，张洋

(荆州嘉华科技有限公司,湖北 荆州 434000)



吴俊，武虎彪

(中石化江汉石油工程有限公司钻井二公司，湖北 潜江 433123)

杨龙龙，张洋

(荆州嘉华科技有限公司,湖北 荆州 434000)

在超深井中常由各种原因引起水基钻井液受到CO2-3、HCO-3污染，该污染严重影响钻井液性能，造成钻井液黏切失控、滤失量增加、滤饼质量变差，更严重的会引起钻井液固化。从污染来源、污染机理、钻井液性能的改变、定量确定(CO2-3、HCO-3)污染量、处理污染流程、优选处理剂等方面阐述了现场处理污染的有效方法。以新疆塔河TP263井为例，三开钻进至6139m时钻井液受污染，钻进至6310m时钻井液性能表现出不稳定的现象，通过缓慢加入生石灰和降滤失剂进行处理，现场钻井液性能恢复良好，保证了钻井的安全。

钻井液性能；二氧化碳；侵污机理；钻井液受污

1　污染的来源

2　污染的判断方法

2.1定性判断

表1　 Vp、VM与离子质量浓度之间关系

2.2定量判断

现场取钻井液滤液1mL，用蒸馏水稀释至200mL，滴加酚酞指示剂数滴使溶液变红，用0.01mol/L的H2SO4滴定，当溶液刚好成无色，即pH=8.3时，记录消耗H2SO4体积为Vp；再向溶液中滴加甲基橙指示剂数滴，继续用0.01mol/L的H2SO4滴定，溶液颜色呈橙红色，即pH=4.3时，记录消耗H2SO4体积为VM。根据表1可快速计算出各离子质量浓度之间的关系。

3　污染的处理方法

3.1处理剂优选

由于钻井施工现场的特殊性，对处理剂的选择不仅要考虑使用效果，还要考虑使用量、经济成本、运输方式以及后面连续性施工的可行性。

2)供Ca2+体施工现场常使用CaO、Ca(OH)2、CaCl2、CaSO4·H2O作为供Ca2+体，这4种供Ca2+体摩尔质量依次升高，单位质量处理剂提供的Ca2+的量依次减少。因此从这方面考虑，CaO作为供Ca2+体的首选。

3.2现场预防与处理流程

现场应坚持“预防为主”的原则，从源头上杜绝污染的发生。从污染的来源，首先应了解地质预报，在钻遇异常高压层前提高钻井液的密度，平衡地层压力，防止地层流体的侵入；其次在处理钻井液或使用新钻井液材料时，做好小型试验，防止加药过量或不合格处理剂的使用。

4　现场应用

表2　钻井液受侵污性能变化

注：μf为漏斗黏度；μp为塑性黏度；τd为动切力；τi为初切力；τf为终切力；VAPI为API滤失量；Vhthp为高温高压滤失量。下同。

表3　钻井液污染后用生石灰处理情况

在生石灰质量浓度为0.5g/L时，pH值升到10，Ca2+质量浓度达到414mg/L。根据滤液中Ca2+质量浓度在400～700mg/L时，才能维持钻井液性能稳定的要求，可以判断加入生石灰能满足现场施工要求。

在现场作业中缓慢添加生石灰，同时加入1%～1.5%磺化降滤失剂SMP-1、CSMP和1%～2%降滤失剂LV-CMC、HV-CMC以改善钻井液滤失量和流变性。处理前后钻井液性能对比如表4所示，用生石灰和降滤失剂进行维护后，现场钻井液性能恢复情况较好，达到了治理污染，保障井下安全的目的。

表4　处理前后钻井液性能对比

5　结论

1)当发现钻井液性能变差、滤失变大且处理困难时，需要综合常规性能及滤液分析，综合判断钻井液受污染的情况。

2)新疆塔河TP263井三开钻进至6139m时钻井液受地层盐侵污染，钻进至6310m时钻井液性能表现出不稳定的现象。缓慢加入生石灰，补充降滤失剂，钻井液性能恢复情况较好，达到了治理污染的目的。

[1]鄢捷年.钻井液工艺学[M].东营：石油大学出版社,2001：348～360.

[2]金军斌.钻井液CO2污染的预防与处理[J].钻井液与完井液,2001,18(2)：25～28.

[3]黄正佯，黄达全.张14-1井CO2气侵泥浆的处理简况[J].钻井液与完井液,1993,10(l)：6～8.

[4]李子成，张希柱.碳酸根对钻井液的预防及处理[J].石油钻采工艺,1999,21(6)：45～ 47.

[5]黄宏军.超深井钻井液完井液和污染规律碳酸根离子和碳酸氢根离子处理方法[J].钻井液与完井液，2003，20(5)：31～33.

[6]金军斌，于忠厚.柴窝铺地区复杂地层钻井液技术[J].石油钻探技术,1999,27(6)：34～37.

[7]王立建，于峰.L-1超深井钻井液CO2污染处理技术[J].石油钻采工艺,2003,25(l): 13～17.

[8]杨玉良，朱丹宏.钻井液受侵及工艺处理技术探讨[J].新疆石油科技,2005,2(l5)：13～17.

[9]王娟，何素娟，李磊,等.现场钻井液滤液碱度测定方法探索[J].天然气技术,2010,4(3):33～35.

[编辑]帅群

2016-04-02

吴俊(1987-)，男，助理工程师，长期从事现场钻井液的服务工作，wu_jun123@yeah.net。

TE254

A

1673-1409(2016)26-0039-04