高密度饱和盐-稀硅酸盐钻井液技术

第２５卷第３期石油钻采

工艺ＶｂＩ２５Ｎ。?３２００３年６月

咀ＤＲⅡＪ聪；＆踊）ⅨＫ肌矾１Ｅ（刚姒ＷＪｍｅ２００３高密度饱和盐一稀硅酸盐钻井液技术

吕开河朱金智

（石油大学石油工程学院．山东东营２５７０６２）（塔王束油目心司，新疆库尔勘｛；４１∞Ｏ）

摘要塔里木盒地巴楚地区寒武糸地层组成复杂，盐岩、膏泥岩及裂缝性灰岩往拄出现在同一裸眼井段，且地

层压力高，在该地层帖进枉易导致钻井液性能恶化．发生井下复杂情况。为有效解决这一挂术难题，在对饱和盐～

轿硅酸盐作用机理研究的基础上，研制出一种适合复合盐膏层钻进的高密度饱和盐一稀硅酸盐钻井液配方ｃ室内

试验和现场应用证明，｛寰钻井廒具有良好的抑槲性能，能有效降低盐岩和石膏的溶解；具有较好的；ｊ｜己变性、滤失性、

抗温性能和抗盐及石膏污染的能力。现场应用的欠饱和盐一稀硅酸盐钻井液，很好地解凌了巴楚地区复合盐膏层

中潜在的复杂情况。太幅度降低了钻井瘊成泰。

—¨、ｎ关键词塔里术油田饱和盐硅酸盐盐膏层钻井液抑制性ｆ占乙ｂ

在塔里木盆地巴楚地区寒武系地层钻井过程中

极易发生复杂情况，如高压盐膏层的蠕变可导致井眼缩径；盐与石膏的溶解一方面会污染钻井液，使其

性能恶化，另一方面会造成井眼扩径；裂缝性灰岩易

发生漏失，损害油气层等。因此，有效解决盐膏层的

蠕变、溶解、泥岩坍塌及裂缝性灰岩漏失是问题的关键所在。根据巴楚地区寒武系地层特点，首先通过

石膏和盐溶解性试验、岩屑回收率试验和岩心浸泡试验，选择了能抑制盐和石膏溶解，且具有封堵作用

的高密度饱和盐一稀硅酸盐钻井液体系，有效解决

丁盐膏层钻进中钻井液性能恶化、井眼不规则和井漏等复杂情况。

ｌ室内研究

ｌｌ饱和盐一稀硅酸盐抑制石膏及岩盐溶解性试验

采用容量法测定石膏在不同无机盐溶液中的溶解度。在１５０ｎＬ三角瓶中，倒入１００ｍＬ溶液。加入

５９石膏粉末，盖上盖子，将三角瓶置于（３０±１）℃恒温水浴中，振荡４ｈ，使石膏达到溶解平衡，离心分

离，用移液管取１嘶１Ｌ清液加入三角瓶中，再加入２０ｒ乩蒸馏水，用２０％Ｎａ０Ｈ溶液调ｐＨ值至１２～１３，加钙指示剂，甩标准唧Ａ溶液滴定至兰色，每个试

样做３次平行测定，取其平均值计算石膏的溶解度，试验结果见表１，表１中ｍ为硅酸钠模数，即硅酸钠分子中ｓ｜０与Ｎａ２０的摩尔比。

表ｌ石膏在不同试液中的溶解度

溶液嚣，溶淑芝兰、自来水２．５４３％硅酸钠（，ｎ＝３２）０．砷

饱和盐水６，９２３％硅酸钠（ｍ＝１０）０６８

饱和盐水十３％硅酸钠

７％ＫＣＩ６３０２９８

（埘＝ｌＯ）

饱和盐水饱和盐水＋３％硅酸钠

６３４２０９＋７％Ｋ口（，Ｈ＝３．２）

由表１可见，石膏在饱和盐水、７％ＫＣＩ溶液中的溶解度远大于其在淡水中的溶解度，可见单纯使用饱和盐水钻井液或ＫＣｌ钻井液钻石膏层，只会加剧石膏的溶解，使问题更加复杂；在硅酸钠溶液中，由于硅酸根离子与钙离子在石膏表面形成硅酸钙沉淀，阻止丁石膏与水的进一步接触，导致石膏在硅酸钠溶液中的溶解度远小于在淡水中的溶解度；在饱和盐＋３％的硅酸钠（ｍ＝３２）的复合体系中，由于硅酸钠的作用，石膏的溶解度远小于在饱和盐水中的溶解度，硅酸钠模数越大溶解度越小。

为了评价岩盐的溶解性，取盐岩岩心分别在淡水和不同盐水中浸泡，静止一定时间眉测浸泡液中ａ增量，ａ一增量越大，说明岩盐中盐溶解度越大．试验结果见表２。

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