上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司介紹對裂縫性地層的封堵效果很好的材料，為了提高泥頁巖裂縫性地層井壁穩(wěn)定效果，大慶油田水基鉆井液中主要選用磺化瀝青作為封堵防塌處理劑。磺化瀝青作為一種性能好、成本低的多功能鉆井液添加劑，雖然具有降低鉆井液濾失量、封堵裂縫功能，并在鉆井液領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但隨著石油勘探開發(fā)的深入，磺化瀝青已經(jīng)不能滿足致密油等非常規(guī)油氣資源裂縫性地層的封堵要求：在室內(nèi)采用高溫高壓濾失評價實驗對磺化瀝青封堵性能進(jìn)行評價時，效果較好，但在現(xiàn)場鉆井施工過程中，磺化瀝青對裂縫性地層的封堵效果不理想，經(jīng)常發(fā)生剝落、掉塊等井壁失穩(wěn)現(xiàn)象，甚至發(fā)生井壁坍塌。所以，上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司對磺化瀝青相關(guān)性能進(jìn)行分析，并選用一種新型封堵材料優(yōu)選方法替代高溫高壓濾失評價實驗，優(yōu)選的封堵材料在現(xiàn)場進(jìn)行了成功應(yīng)用。
1 磺化瀝青作用機(jī)理分析
磺化瀝青主要成分是瀝青磺酸鈉鹽，是瀝青在一定溫度條件下經(jīng)磺化、中和而制得的產(chǎn)品。在鉆井液中添加磺化瀝青，能夠封堵地層裂縫，降低濾失量，對井壁起到保護(hù)作用。為了更好評價磺化瀝青的相關(guān)性能，有必要對其作用機(jī)理進(jìn)行深入分析。國內(nèi)外較多文獻(xiàn)資料認(rèn)為磺化瀝青在鉆井液中主要起抑制作用，主要體現(xiàn)在含有的磺酸根陰離子基團(tuán)通過化學(xué)鍵與地層粘土相連，在粘土表面形成致密的疏水膜，阻止水相與粘土接觸，從而起到抑制粘土水化和分散的作用。上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司認(rèn)為，磺化瀝青在鉆井液中起到的作用應(yīng)該取決于軟化點與地層溫度的關(guān)系：
①當(dāng)?shù)?/span>層溫度低于磺化瀝青軟化點時，磺化瀝青不會發(fā)生軟化變形，在鉆井液中以顆粒狀呈現(xiàn)，如果顆粒粒徑與地層裂縫寬度匹配度較好，就能夠在鉆井液壓差作用下隨濾液進(jìn)入地層，對裂縫形成封堵。此時，磺化瀝青只起到物理封堵作用；
②當(dāng)?shù)貙訙囟雀哂诨腔癁r青軟化點時，磺化瀝青發(fā)生軟化變形，在壓差條件下被“擠入”地層裂縫，在裂縫中形成占位，并在近井壁表面形成致密的泥餅。從這兩點來看，磺化瀝青在鉆井液中主要靠封堵作用來阻斷外來液相沿裂縫進(jìn)入深部地層，從而減少剝落、掉塊等復(fù)雜和“水力尖劈”作用的發(fā)生。由此可見，磺化瀝青的抑制作用不占主導(dǎo)地位。
2 結(jié)論
（1）評價磺化瀝青相關(guān)性能后得知，常用磺化瀝青樣品軟化點較高，且粒徑分布范圍較窄，大于75μm的顆粒占到97%以上，對致密油地層裂縫無法形成有效封堵，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生井壁失穩(wěn)問題。
（2）研究的泥頁巖地層裂縫模擬新方法可以模擬不同寬度的裂縫，能夠滿足封堵材料優(yōu)選的精度和平行性要求，為封堵劑優(yōu)選和鉆井液封堵能力評價提供了新的實驗方法。
（3）現(xiàn)場應(yīng)用表明，采用新方法優(yōu)選的封堵材料解決了致密油裂縫性泥頁巖地層易剝落、掉塊等井壁易失穩(wěn)難題，為致密油開發(fā)提供了技術(shù)支持，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。
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