甲酸钠钻井液性能评价 (甲酸盐体系的产品供应和技术交流，QQ2851667893）
（1）甲酸钠对基浆杭温性侧试在甲酸钠浓度小于20%时,粘切变化不是很大,但其后粘切都较大幅度下降。分析其原因主要是甲酸钠浓度过高时,高分子聚合物发生盐析现象,使聚合物部分脱水,水化程度降低,引起分子链蜷缩,从而导致粘度降低。说明浓度在20%时是聚合物处理剂粘度变化点。常温和热滚后变化趋势基本一致,且热滚后(120℃x1h6)粘切下降不大。说明甲酸钠和基浆配伍性好,对流变性能影响不大,且抗温性较好。
（2）甲酸钠对岩心的伤害实验采用甲酸钠含量为20%的钻井液体系对其进行岩心伤害
评价,本实验采用江汉制造的“动态伤害评价系统”,选取山西组S2岩心,模拟地层条件进行伤害实验。地层伤害有很多机理,其中包括来自泥浆的液相和固相与来自地层的液相和固相发生反应。通过使用甲酸钠体系,最常见的两个伤害机理可以减少或者避免的。第一个伤害固相侵人引起的地层损害,在其他很多文献资料中表明,如果用不正确的方法除去地层表明的泥饼,会引起非常明显的地层伤害。以高密度盐液为基液而设计的钻井液,不需要使用固相物作加重材料,完全可以避免固相损害。但为形成所需的泥饼而必须在体系中加人合适的固相时,加人少量的碳酸钙,就能形成很薄、结实和容易溶解的泥饼若选用经粒度优选的碳酸钙会成更优的体系,也能避免固相损害。
（3）甲酸盐的抑制性实验
用现场取回来的碳质泥岩和泥岩掉块来进行岩屑回收试验,在室内根据现场泥浆配方来评价抑制性效果最佳的甲酸钠加量。一定浓度的甲酸盐钻井液可作钻进泥页岩地层的钻井液。甲酸盐稳定页岩有两种机理:甲酸盐钻井液的滤液粘度高,使水不易进人泥页岩;没有裂缝的低渗透的泥页岩地层稳定页岩的作用机理是:泥页岩相当于半透膜,在较高浓度的盐水体系中,自由水较少,水的活度低,其渗透压可使泥页岩孔隙中水反向流动。这种反渗透作用使钻井液中的水流向泥页岩的静流量减小,泥页岩脱水作用和降低近井地带的空隙压力。这些都将提高地层承压能力和近井地带的有效压力,这有利于井壁稳定。
（4）甲酸钠泥浆体系现场施工效果分析
A．钻井液维护工艺
三开水平段泥浆用一半老泥浆和一半清水配制,先将pH调节到9一10,然后加人降滤失剂和提粘剂,遇到泥岩后加人甲酸盐。在钻进过程中,调整好钻井液性能,物理防塌和化学防塌并重,做到低失水、适当密度和粘度,按循环周慢慢补充,同时不断消耗储存的老泥浆。为确保含泥岩段安全快速钻进,具体处理措施如下;钻井液密度控制和抑制性:如果是纯砂岩钻进,密度控制的越低越好。井段钻遇泥岩,最初用甲酸盐提高密度至1.139/C耐,观察下一趟起下钻的情况,如果需要提至1.15一1.19彭C耐,一方面是通过力学平衡稳定地层,另一方面甲酸盐具有一定的抑制性,特别是当密度较高时,甲酸盐浓度可达20%,能有效抑制泥岩水化分散。钻井液流变性和失水的控制:根据地层和岩性,及时调整钻井液流变性能,在含砂岩段保持中度的流变性能,6转读数为8-10,保证钻井液携砂能力,以净化井眼来降低摩阻。利用改性淀粉,聚合物和少量的石灰石失水控制在3.5一6.oml即可。控制滤液侵人地层,一方面防止地层水化膨胀和分散,另一方面降低储层的伤害。同时甲酸盐能提高滤液粘度,有助于控制滤失量,提高井壁渗透压力,保持井壁稳定性。钻井液中固相含量控制:泥岩段容易造浆,粘土含量随之增加,导致固相增加和流变性不易控制,以尽可能降低粘土含量,MBT值控制在1k0彭似下,其他低固相含量控制在5%以下。
B．CBS一3井应用分析
第一分支水平段长不到六百米时候多次钻遇泥岩和碳质泥岩,由于井下情况复杂,遇阻、憋压情况时有发生。第二分支从3510米开始侧钻后两百多米又遇上泥岩,用甲酸钠加重该体系,密度从1.04彭cm3提高到1.巧彭cm3,情况有所好转但是仍有垮塌的迹象,当水平段达到720米时,期间起下钻过程中多次遇阻、憋泵,仍无法保证安全钻进,循环发现较多的泥岩掉快。决定加人20%的甲酸钠,将密度先提高到1.19彭C时,然后用100目和325目的石灰石复配加重到1.25彭c耐,这个密度是长北有史以来三开最高密度,调整六转从10提高到16,此后掉快逐渐减少,井下情况慢慢恢复正常,第二条腿成功打到5154米,期间无明显的遇阻现象,第二分支长达1644米。成功完井和洗井后,CBS一3无阻流量超过230万方每天,成为利用甲酸钠体系成功钻穿储层长段泥岩的成功实例。
4）结论及建议
从流变性的影响和储层保护出发,甲酸钠含量不可超过20%,如果还需提更高的密度,可以用100目和325目的石灰石补充加重。甲酸盐低伤害钻井液体系具有良好的流变性和抑制性,性能易于调节和控制,结合工程措施,以及固控设备的良好运行,基本解决了井壁稳定、井眼净化和润滑减阻等水平段突出问题。
