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保护油气层的防塌钻井液技术研究

第21卷第4期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.21,No.4 2004年7月 DRILL IN G FL U ID&COMPL ETION FL U ID J ul.2004

保护油气层的防塌钻井液技术研究

王富华 邱正松 王瑞和

(石油大学(华东)石油工程学院,山东东营)

摘要 保持井眼稳定和保护油气层不受损害涉及较多的工程环节,存在诸多影响因素,钻井液则是系统工程中的一个重要环节。钻井液是打开油气层的第一种工作液,其性能好坏不仅影响钻井施工的正常进行,而且直接影响油气层保护和油气产量。钻井液密度是钻井液的重要性能指标,直接关系到钻井压差的高低。如果按照钻井压差的大小则可把钻井液技术分为两大类,即正压差钻井液技术和负压差钻井液技术。从油气层保护的角度,分析了钻井液密度与井眼稳定和油气层保护的辩证关系,以及钻井液对油气层的损害机理和相应的保护措施,提出了多元协同防塌新原理,即在处理井眼不稳定现象时,除了要考虑钻井液的因素外,还要综合考虑地质、工程、水力学等方面的因素。重点介绍了目前国内外防塌与保护油气层的稀硅酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇(又称多元醇)钻井液和合成基钻井液等代表性钻井液新技术。

关键词:钻井液 钻井液密度 井眼稳定 防塌 防止地层损害

钻井液是打开油气层的第一种工作液,能否实现储层的正常钻进,同时保护好油气层,与钻井液性能密不可分。钻井液的滤失造壁性是钻井液的基本性能,钻井液密度是钻井液的首要性能指标,因为钻井液密度的高低关系到钻井压差的高低,而钻井压差不仅直接影响钻井液的滤失造壁性,而且直接影响井眼稳定和油气层保护。

钻井液密度与井眼

稳定和油气层保护的关系

11钻井液密度与井眼稳定的关系

钻井液密度与井眼稳定存在辩证关系,钻井液密度必须适当,过高或过低都不利于井眼稳定。

从力学角度看,高的钻井液密度有利于井眼稳定,但过高反而不利于井眼稳定。这是因为井眼稳定问题不仅仅是一个力学问题,而且还是一个复杂的物理化学问题。虽然密度较高的钻井液产生的液柱压力对井壁存在一定的支撑作用,但同时也会导致钻井液滤失量增大,如果发生在上部井眼,会引起井眼附近地层粘土的水化膨胀,造成井眼缩径;如果发生在下部硬脆性泥页岩或微裂缝发育的地层,则会引发剥落掉块、地层坍塌,造成井眼扩径。另外,钻井液密度过高,超过地层破裂压力,还会引发井漏等复杂事故。再者,从物理化学的角度看,如果钻井液抑制性不够好,仅靠提高钻井液密度是不能平衡钻井液滤液与井壁岩石作用产生的水化应力的。

如果钻井液密度过低,井眼液柱压力低于地层的坍塌压力,井壁岩石失去了力学支撑作用,也会膨胀缩径和垮塌掉块,甚至引发井涌或井喷等复杂事故。长期以来,石油系统流行的一个概念是“钻井液密度高了,损害油气层,钻井液密度低了,有利于保护油气层”;甚至认为新区探井钻井液密度高,会压死油气层,影响油气田的发现。自20世纪50年代以来,这种认识就占主导地位,大大影响了勘探速度[1]。不少新区勘探速度慢、钻井周期长、成本高的重要原因是受钻井液密度高就压死油气层片面观点指导造成的结果。在这种片面观点影响下,不少新区探井钻井液密度规定过死,一旦遇到井下复杂情况,现场不能及时调整钻井液密度,一再拖延时间,导致井下复杂情况更复杂,甚至发生井下事故。

21钻井液密度与油气层保护的关系

钻井液密度的选择必须适当,过高或过低都不利于油气层保护。如果钻井正压差过高,超过地层的破裂压力,则会压漏油气层,一旦发生井漏,大量的钻井液进入油气层,对油气层的损害是不可估量的;如果钻井负压差过大,有可能引发井涌或井喷,而一旦发生井喷,压井造成的油气层损害则是恶性的。另外,钻井负压差过大还可能造成应力敏感性损害。但并不是说钻井液密度较高、钻井正压差较大就一定造成油气层损害,钻井液密度低、钻井正压

差小,钻井液对油气层的损害就一定小。

保持适当高的钻井液密度不仅有利于安全、快速、优质钻井,而且也有利于油气层保护。这是因为:①钻井液对油气层的浸泡时间是钻井液损害油气层的主要工程因素,浸泡时间越长,钻井液损害油气层的深度和程度就越大,只要钻井施工正常,就可避免井下复杂事故的发生,进而缩短钻井液浸泡油气层的时间,减少或避免油气层损害的发生;②对于暂堵型钻井液,适当高的钻井液密度有利于在井壁上快速形成致密滤饼,减少钻井液滤失量,降低钻井液对井壁的水力冲蚀作用。这几年不少新探区在发现油气田的探井中,钻井液的密度都比较高。如塔里木盆地柯克亚构造的柯深1井,井深为6481m。使用密度为2.12g/cm3的钻井液钻井,在下第三系卡拉塔尔组6370~6388.1m井段射孔试油,日产天然气47×10-4m3、凝析油242m3,为高产气层。塔里木盆地库车凹陷克拉苏构造的克参1井,井深为6150m,使用密度为1.90~2.10g/cm3的钻井液钻井,在下第三系2654~2675m井段,发现2层油气显示,在白垩系3011.5~5492m井段,发现5层油气显示。东秋里塔克5号井,井深为5316m,钻井液密度为2.26g/cm3,在下第三系4315~4336m 井段岩心含油。以上这些构造,都是使用密度在2. 0g/cm3以上的钻井液发现油气层的[1]。

从物理化学角度来说,泥页岩井壁与水基钻井液之间存在非理想半透膜,如果钻井液水活度较高,仅靠降低钻井液密度是不能有效抑制钻井液滤液向地层侵入的,高活度的钻井液滤液侵入地层不仅可以降低井壁岩石的强度,而且可诱发油气层中水敏性粘土矿物的水敏性损害。如果钻井液水活度足够低(低于地层水活度),则地层水可以从地层渗入井眼,引起泥页岩井壁失水,泥页岩强度增加,有利于井壁稳定,减少或避免油气层损害的发生。

钻井液损害油气层的机理与保护措施

钻井过程中钻井液对油气层的损害大致分为固相和液相两个方面,固相颗粒侵入油气层对油气流动孔道产生堵塞作用,液相(钻井液滤液)侵入油气层与地层岩石和地层流体作用,分别产生水敏、盐敏、碱敏、润湿反转、水锁或贾敏效应损害,以及乳化堵塞、无机或有机沉淀等,最终导致近井地带油气渗透率下降。因此,结合钻井液本身的损害因素和钻井工程情况(主要是钻井压差),可将保护油气层的钻井液技术措施分为相应的两个方面,即正压差钻井液技术措施和负压差钻井液技术措施。

11正压差钻井条件下的保护油气层措施

对于固相损害,可采用以下措施:①降低固相含量,采用低固相或无固相钻井液,消除固相损害源;

②物化封堵和射孔/酸化相结合,选择暂堵型钻井液、硅酸盐钻井液等,阻隔固相损害源;③形成可清除的泥饼,含酶泥饼、含破胶剂的泥饼、油溶性泥饼,分解固相损害源;④极度超平衡射孔新技术,采用射孔与压裂解堵增产联作技术,突破固相损害源。

对于液相损害,可采用以下措施:①屏蔽暂堵技术,在工程允许的条件下尽量降低钻井液滤失量,减少滤液的损害深度和程度;②提高滤液的抑制性,如各种强抑制性钻井液,包括盐水和饱和盐水钻井液、硅酸盐钻井液、有机盐钻井液、正电胶钻井液、聚合醇钻井液、油基钻井液、合成基钻井液等;③加入表面活性物质,降低油水表/界面张力,降低或消除乳化堵塞、润湿性改变、水锁和贾敏效应损害。

21负压差钻井对油气层的保护作用

采用负压差(欠平衡)钻井可以避免钻井液侵入油气层,最大限度地保护油气层,另外,负压差钻井有利于提高钻井速度,缩短钻井周期,延长钻头寿命,提示产层以及在钻井过程中进行动态监测等。据国外石油公司报道:与常规水平井相比,运用欠平衡钻井技术,水平井的产量可提高7~10倍。因此,负压差钻井越来越受到石油工业界的重视。英国、委内瑞拉、阿曼、墨西哥、哥伦比亚等先后都成功地应用了欠平衡钻井技术。在中国胜利、中原、大港、辽河、新疆和塔里木油田都进行过欠平衡钻井的施工,取得了可观的经济效益。

负压差钻井对油气层的保护具体表现在以下方面:①避免钻井液滤液滤失速率高引起的速敏损害;

②避免钻井液固相侵入堵塞;③避免液相侵入引起的粘土膨胀、化学吸附、润湿反转、水锁与贾敏效应损害、沉淀与结垢;④避免高渗透层或低压易漏失层的钻井液漏失性损害;⑤大幅度提高机械钻速,缩短钻井液浸泡油气层的时间。

保护油气层的防塌钻井液新技术

11多元协同防塌新原理

井眼稳定问题是世界性技术难题,井眼不稳定

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第21卷第4期 王富华等:保护油气层的防塌钻井液技术研究

现象是由多方面因素造成的,钻井液只是一个方面,因此,钻井工作者除了考虑钻井液因素外,还要综合考虑地质、工程、水力学等多方面的因素。

(1)地质因素 这是井壁不稳定的根本因素,不同类型的地层其坍塌的机理与防治措施不同,因此,必须自始至终地把握地层的特点,选择合理的井身结构和合适的钻井液类型。

(2)工程因素 ①钻具对井壁的碰撞:如胜利油田史深100井,在井深2500m处剥落掉块;又如王古1井潜山地层,井深3818m处地层疏松,都是由于钻具碰撞引起垮塌;②起下钻速度:起下钻速度过大易引起井壁激动压力,下钻速度过快造成井漏,起钻速度过快,产生抽吸作用引起井壁垮塌等;③环空水力学:必须根据地层特点、井身结构、钻井液类型等因素选择钻井液泵排量和环空钻井液流型,避免对井壁过度冲蚀。

(3) 加强钻井液对地层的物理封堵、化学固结,抑制水化、降低失水等性能,并考虑钻井液对井壁的必要应力支撑作用(密度问题)。

21钻井液新体系[2]

(1)稀硅酸盐钻井液 所使用的硅酸盐主要为Na2O?mSiO2、K2O?mSiO2,模数m为2.84~3.22,加量为2%~5%,采用CMC或改性淀粉、水解聚丙烯腈、腐植酸类等产品作为稳定剂,并加入适量的降粘剂,其流变性与滤失性能都比较好控制。该钻井液的最大特点是兼具稳定井壁与保护油气层作用。硅酸盐在水中可以形成不同大小离子的、胶体的和高分子的颗粒,这些颗粒通过吸附、扩散等途径结合到井壁上,封堵地层孔隙与裂缝;进入地层中的硅酸盐与岩石表面或地层中的钙镁离子起作用形成硅酸钙沉淀覆盖在岩石表面起封堵作用;此外,进入地层的硅酸根遇到p H值小于9的地层水,会立即变成凝胶而封堵孔隙与裂缝;在温度低于80℃时,稀硅酸盐稳定泥页岩的机理是通过多个氢键、静电力和范德华力的叠加而与泥页岩中的粘土矿物结合;而当温度超过80℃时(在105℃以上更明显),硅酸盐的硅醇基与粘土矿物的铝醇基发生缩合反应,产生胶结性物质,把粘土等矿物颗粒结合成牢固的整体,封固井壁;硅酸盐稳定含盐膏地层主要是硅酸根与地层中的钙镁离子起作用,形成沉淀,从而在含膏地层表面形成坚韧致密的封固壳来加固井壁。利用硅酸盐钻井液钻进储层时在储层井壁上形成的封固层,可用破碎剂来破坏或射孔穿破,恢复储层的渗透率。该钻井液体系在北海、阿拉斯加、纽芬兰、墨西哥湾等地区广泛使用。中国于1997年开始研究稀硅酸盐钻井液,现已在国内油田多口井中成功使用。

(2)有机盐钻井液 所使用的有机盐主要由有机酸根和碱金属阳离子组成,一元有机盐为甲酸盐,如甲酸钠(HCOONa)、甲酸钾(HCOO K)等,有时用甲酸铯(HCOOCs);二元有机盐为乙酸盐;三元有机盐为柠檬酸盐等。目前较多使用甲酸盐钻井液。

甲酸盐钻井液主要用XC生物聚合物、淀粉及其它聚合物处理剂与甲酸盐配合控制滤失性和流变性。根据具体情况可选用降粘剂、p H缓冲剂、H2S 或二价金属离子清除剂及暂堵剂等。最好不用固体加重材料。当所需密度超过1.60g/cm3时,可使用CaCO3、FeCO3和Fe2O3等酸溶性加重材料。

甲酸盐钻井液具有如下优良性能[3]:①密度范围较宽:HCOONa和HCOO K饱和溶液的密度分别为1.34g/cm3和1.60g/cm3。如需更高密度,还可使用甲酸铯(HCOOCs)钻井液,其最高密度可达2.3 g/cm3。②保护油气层性能较强:首先,甲酸盐具有很强的抑制作用,与储层岩石和流体配伍性好,有利于保护储层;其次,由于不需另添加膨润土,有时甚至可不加固体加重材料,因此钻井液固相含量低,可减少固相侵入对油气层的损害;第三是避免二价阳离子沉淀,由于甲酸盐仅含有一价离子,而且二价碱土金属的甲酸盐溶解度同样很大,因此甲酸根离子与地层流体接触时,不会产生伤害性的沉淀,这些都不是传统的卤化物盐水钻井完井液所具备的特点;第四,钻井液水力特性优良,环空压耗小,有利于提高机械钻速,减少钻井液浸泡油气层的时间。③钻井液抗温性好,抗盐、抗钙、抗固相污染能力明显优于淡水钻井液。④甲酸盐的毒性极低,并可生物降解,另外,甲酸盐水溶液对金属的腐蚀性很弱。

该钻井液不仅能用于常规钻井,而且已在小井眼钻井、侧钻水平井钻井和连续软管钻井等新技术中得到应用,并取得了非常显著的效果。

(3)聚合醇(又称多元醇)钻井液[4] 聚合醇是一类非离子型的低分子量聚合物。其结构通式为HO(CH2CH2O)n H或(HOCH2CH2OH)n。主要产品有聚乙二醇、聚乙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇和聚甘油等。在常温下易溶于水,但当升至一定温度时,会出现相分离现象而形成乳状液。当聚合醇钻井液在井下的温度超过浊点时,所形成乳状液的乳滴容易吸附在井壁上,或包被在钻屑表面,形成一层类似于油

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钻 井 液 与 完 井 液 2004年7月

的憎水膜,从而可提高钻井液的抑制、防塌和润滑性能。当钻井液返回地面时,又因温度降至浊点以下,聚合醇重新恢复其水溶性。

聚合醇稳定井壁机理如下。①浊点机理:聚合醇在浊点温度以上析出,以油相液滴的形式进入泥页岩的微裂缝和孔隙,起到物理封堵的作用,阻止钻井液中的水进入泥页岩。②协同作用:聚合醇在钾离子的存在下,与泥页岩形成稳定的复合物,抑制了泥页岩的水化膨胀。③润湿反转作用:聚合醇为非离子表面活性剂,在泥页岩表面吸附后,将泥页岩的亲水表面转变成亲油表面,则钻井液中的水在侵入泥页岩时会受到反向附加压力的阻碍。④活度机理:聚合醇能降低钻井液的活度,使水侵入泥页岩的化学势下降。

因此,聚合醇能增强钻井液的抗温性、抑制性和润滑性;与常用聚合物钻井液具有很好的配伍性,并,具有一定的降粘和降滤失作用;荧光度很低,有利于识别和发现油气层;毒性低,可生物降解,满足环保要求。目前,聚合醇钻井液已在中国胜利、辽河、大港、塔里木、江苏,以及渤海、南海西部和东海等油田得到成功应用。

(4)合成基钻井液 以人工合成或改性有机物,即合成基液为连续相,盐水为分散相,再加上乳化剂、有机土、石灰等组成的油包水乳化钻井液,根据性能要求加配降滤失剂、流变性调节剂和重晶石等。目前,所使用的合成基液有酯、醚、缩醛、聚α2烯烃PAO 、线性α2烯烃LAO 、内烯烃IO 、线性石蜡L P 等,均为无毒或低毒有机物。合成基钻井液具有优良的流变性、较高的热稳定性和广泛的适应性、优良的井眼稳定性和润滑性,以及有效的保护油气层性能。目前,该钻井液已在墨西哥湾、北海等地区得到了广泛应用。使用合成基钻井液由于提高了机械钻速,减少了通井次数和卡钻等井下事故,从而缩短了钻井周期,节约了总成本,显著提高了经济效益。

31欠平衡钻井流体[5~7]对于高渗、固结良好的砂岩和碳酸盐岩,高渗、胶结差的地层、微裂缝地层、负压和枯竭地层,以及对水基钻井液敏感地层,地层流体与常规钻井液不相容的地层和脱水地层等都可使用欠平衡钻井技术。可用于欠平衡钻井的流体主要有泡沫钻井液、空气钻井流体、雾化钻井液、充气钻井液,目前应用较多的为泡沫钻井液和充气钻井液。

结束语

11井眼稳定和油气层保护问题不是对立而是

辩证统一的关系,合理的钻井液密度对井眼稳定和油气层保护都是有利的;二者既相互独立、又互相联系,均为复杂的系统工程问题,涉及较多的工程环节,存在诸多影响因素,钻井液只是系统工程中的一个重要环节,因此,钻井设计和施工过程中应该树立系统工程、多元协同观念,综合考虑地质、工程、水力学、物理化学多方面的因素。

21在水基钻井液方面,今后主要的研究方向是

开发多功能钻井液处理剂,以及抗高温、耐盐钙的高效降滤失剂、抑制剂、降粘剂、润滑剂,并进行高温稳定机理研究。在油基钻井液方面,主要是研制新型的油基钻井液处理剂,尤其是高温高效乳化剂。

31随着环境保护法规的日益严格和环保意识

的提高,以及钻探的难度和深度逐渐增大,应该研制和应用既有利于井壁稳定和油气层保护,又有利于环境保护的防塌“双保”钻井液新体系(如合成基钻井液体系),实现体系的高效、多功能化。

参考文献

1 李克向.保护油气层的概念与技术.石油钻采工艺,2000,

22(5):1~5

2 鄢捷年.钻井液工艺学(第一版).山东东营:石油大学出

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3 姚少全,汪世国,谢远灿,等.有机盐钻井液的研究和应

用.石油钻探技术,2001,29(5):43~45

4 王富华,邱正松.B Y J 系列多功能油层保护剂应用研究.

油田化学,2002,19(3):196~200

5 吕振华,成效华,宋玉宽等.欠平衡钻井完井液技术的研

究和应用.油田化学,2001,18(1):3~7

6 方敏,李家龙,何纶.欠平衡泡沫流体钻井工艺技术.天然

气工业,2001,21(1):72~74

7 徐同台,赵敏,雄友明,等.保护油气层技术(第二版).北

京:石油工业出版社,2003:98~100

作者简介 王富华,副教授,1968年生,1991年毕业于山东大学化学专业,1997年获石油大学应用化学专业硕士学位,现为石油大学(华东)石油工程学院在读博士,一直从事油气层保护和油田化学方面的教学和科研工作。地址:山东省东营市;邮政编码257061;电话(0546)8398099或

135********;E 2mail :wangfh @https://www.doczj.com/doc/5713271293.html, 。

(收稿日期2004202202;HGF =043L1;编辑 李晓岚)

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After core flow test ,fluid loss control test ,rheology property test and HTHP filtration test ,Potassium formate workover fluid was proved to be the most effective.Field using in well Ping 1was success ful ,the fluid productivity index remains unchanged and oil production goes smoothly.

K ey w ords :horizontal well ,formate ,workover fluid ,well killing ,formation damage ,productivity index First author ’s address :Petroleum Engineering Technology Institute of Jiangsu oilfield

Drilling fluid technology for directional w ell drilling in w ell Jin 93-28Xand w ell Jin 94-7X.DFCF,2004,21(4):42~44

Authors :ZHAO Jiang -yin ,ZHAN G Tong -shun ,L IAN G Zhi -qiang and ZHAO Zeng -chun

Abstract :Well Jin93-28X and well Jin94-7X are directional wells of high challenge located in Jin93Northern Block and Jin94Block respectively in Jizhong down warping region.With such characteristics as high deviation angle ,long horizontal displacement ,multiple target points ,long open hole section of these two wells and a grey

creaming mudstone to be drilled through ,both wells are difficult to drill.The organic black positive gel (BP G )drilling fluid was employed ,combined with pipe -sticking prevention by solid and liquid lubricants and hole sta 2bilization technologies.Field using showed that this fluid exhibits good pipe -sticking prevention and hole stabi 2lization ,and its shear thinning property is evident.Penetration rate was increased ,pipe -sticking was avoided and the hole was well cleaned.Although the deviation angle of Jin92-38X was 61°and the horizontal open hole of Jin94-7X was 754.78m ,no problem was encountered during drilling.

K ey w ords :organic BPS drilling fluid ,pipe -sticking ,hole cleaning ,hole stabilization ,directional drilling First author ’s address :The Fourth Drilling Engineering Company of Huabei Petroleum Administration Bureau ,Jinzhou ,Hebei

Application of K CI -based orgnie MM H drilling fluid in w ell G 104-P 1.DFCF,2004,21(4):45~47Authors :WU Y ong ,XU Shao -ying ,WAN G Si -you ,TIAN Zeng -yan ,CHEN Y ong -hao ,L I Jia ku ,ZHAO Xiu -liang and SUN Zhong -fu

Abstract :Ng formation of G 104-5block in Jidong oilfield is an ordinary heavy oil reservoir.In the productive formation ,the clay mineral content is high ,the fluid permeability distribution is uneven ,and with wide scale of flowing pore throat distribution ,filtration and solids of drilling fluid is serious ,resulting in considerably damage to oil formation.Based on the characteristics of Ng formation ,a KCl -based organic MMH drilling fluid with compounded temporary plugging agent as a main additive was proposed to employ in horizontal well G 104-P1,coupled with shielding temporary plugging technology.Application show thatpart of the drilling fluid constructs layer flow in the near -wall zone to prevent the borehole from being flushed ,which is beneficial to the hole sta 2bilization.Owing to its high density of positive charge ,special drilling fluid structure ,unique rheological proper 2ty and proper filtration salinity ,this drilling fluid system is suitable to be used in this block.

K ey w ords.MMH drilling fluid ,inhibition ,hole stabilization ,particle distribution ,formation damage First author ’s address :Drilling Fluid Technology Service of Dagang Oilfield ,Dagang ,Tianjin

Study on anti -sloughing drilling fluid technology for oil and gas reservoir protection.DFCF,2004,21(4):48

~51

Authors :WAN G Fu -hua ,Q IU Zheng -song and WAN G Rui -he

Abstract :To maintain a stable hole and to keep the reservoir from damaged ,several engineering factors are in 2volved ,of which the drilling fluid is an important one.Drilling fluid is the first working fluid that opens oil and gas reservoir ,and its properties affect both drilling performance and formation damage control.The density of

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7 DRILL IN G FL U ID &COMPL ETION FL U ID J ul.2004

drilling fluid is an important property index which has direct influence on drilling pressure differential.Accord 2ing to the drilling pressure differential ,drilling fluids can be classified into two types :positive and negative pres 2sure different drilling fluids.In this paper ,from the point of formation damage control ,the relationships be 2tween driling fluid density and well bore stability ,and drilling fluid density and oil/gas reservoir protection were firstly analyzed respectively ;secondly the mechanism of the damage of drilling fluid to oil and gas reservoir was analyzed and the methods for formation damage control and anti -sloughing were proposed ,that was ,when a problem of well bore stability was dealt with ,not only the drilling fluid ,but also other factors of the well such as geology ,engineering and hydraulics etc.should be taken into consideration.Finally the new anti -sloughing drilling fluid technologies for reservoir protection at home and abroad including dilute silicate drilling fluid ,poly 2col drilling fluid and synthetic base drilling fluid were introduced.

K ey w ords :drilling fluid ;hole stabilization ;sloughing prevention ;formation damage ;drilling fluid density First author ’s address :College of Petroleum Engineering ,University of Petroleum ,Dongying ,Shandong Study on expandant of oil w ell cement (Ⅰ):V olume shrinkage and damage.DFCF,2004,21(4):52~55The author :YAO Xiao

Abstract :Oil well cement has two fatal limitations when used in HTHP condition :high volume shrinkage and high filtration.The volume shrinkage of cement slurry body often cause poor bond quality ,and even micro -clearance when the shrinkage is serious ,and then formation fluids migration occur.Dehydration bridging Off and water -loss shrinkage often produced by the high filtration of cement slurry ,and once the filtrate invade in the openings of oil/gas formation ,damage will happen for its incompatibility with the for -mation fluids.The volume shrinkage of slurries ,the testing methods and some factors influencing expan -sion were described ac 2cording to various literatures.The reasons and damage of formation fluids migration during cementing were also discussed.Results showed that the intrinsic shrinkage of oil well cement slurry is the root of fluids migration ,and to avoid the fluids migration problem after cementing and to improve bonding quality of two interfaces down hole ,the problem of volume shrinkage of cement slurry body should be conquered firstly.K ey w ords :oil well cement ,cementing quality ,fluids migration ,volume shrinkage

The author ’s address :College of Material Science and Engineering ,Nanjing University of Technology ,Jiangsu ,Nanjing

Q uality control technology of w ater -base fracturing fluid for f ield operation.DFCF,2004,21(4):56~57Authors :CON G Lian -zhu ,CU I Ming -yue ,ZHAN G Rui -da and GUAN Bao -shan

Abstract :In China ,stimulation and modification technology for oil/gas reservoirs mainly rely on water -base fracturing fluid using.For the influence of variable factors such as s pot operational environment ,fluid prepara 2tion and mixing degree ,properties of the fracturing fluid are far different from those of in lab ,and if without proper resolvent ,it will generate bad effect on operation success ,even serious reduction in oil/gas production.Based on laboratory study and field using ,quality control technology of water -base fractu -ring fluid for field operation was put forward to ensure the stimulation and modification of oil/gas reser -voirs.The technology consists of pre -operation sample survey and spot quality control program for water -base fracturing fluid ,and those included in the latter are :quality requirements for storage tank ,require -ments for water to prepare the fluid ,base fluid preparation technology ,cross linking fluid preparation technology and monitoring technology during field using.Problems often encountered in the process of fracturing fluid preparation and their remedies are also displayed.

K ey w ords :water -base fracturing fluid ,quality control ,fracturing fluid additive ,formation damage ,stim -u 2lation ,spot operation

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