海塔盆地塔南区块钻井液配方优化

海拉尔-塔木察格盆地塔南区块地质情况十分复杂,易发生井漏和井塌。现应用微泡沫钻井液,该钻井液触变性能不理想,动切力和高温高压滤失量偏高,抑制水化膨胀能力不足,防水敏和水锁损害效果不好。优选出了降低水锁损害的表面活性剂KZ(0.3%~0.5%),减轻水敏损害的胺基聚醇AP-1(0.3%~0.4%),并改以ABS和SDS的复配物(7∶3)作发泡剂,引入HV-CMC和PAC-141作稳泡剂。室内评价结果表明,优化后的微泡沫钻井液流变性能好,滤失量低,抑制性强,储层保护效果好。现场应用6口井的平均井径扩大率为9.01%,降低了6.17%,平均机械钻速提高了15.5%,缩短了建井周期,且具有良好的储层保护效果。     

无黏土低密度全油基钻井完井液的研究

针对油包水钻井液中存在乳化水滴,会导致低压低渗储层发生较为严重的水锁损害的问题,以生物毒性和密度都较低的5#白油为基油,通过对主要处理剂,如增黏剂、表面活性剂、碳酸钙、氧化钙、降滤失剂等进行优选,研制出了一套无黏土全油基低密度钻井完井液。性能评价结果表明,该全油基钻井液密度低,黏度可控,切力适中,滤失量低,破乳电压大于2000V;具有电稳定性好、抗温性强、在高温下的乳化效果好等特点;抗水侵污限为20%,抗盐(NaCl)侵污限为8.0%,抗土侵污限为20.0%;且滤液全为油,有利于储层保护。     

低压油层防漏堵漏可循环泡沫钻井液及其应用

辽河油田一些开采多年的区块油层亏空,压力低,钻井过程中极易发生井漏。筛选出十二烷基苯磺酸钠为发泡剂,加量0.4%～1.0%;4种聚合物的稳泡效果大小为XC>PAC>HV CMC>80A51,加量0.1%～0.3%。利用所选发泡剂 稳泡剂配制的5种泡沫钻井液,有3种流变性和滤失性较好,密度在0.73～0.79g/cm3,稳定时间>40h,在120℃滚动16h后性能较好,仍能发泡,加入5%NaCl或10%原油对泡沫钻井液粘切影响小,稳定时间>30h;用3种泡沫钻井液对储层岩心进行屏蔽暂堵/返排实验,岩心渗透率恢复率高达90.8%～95.2%;加入泡消剂GY 100或GM801可调整泡沫钻井液密度,直到转化为水基低固相钻井液。在辽河油田锦99块一口定向井三开井段和冷东43块用低密度(<1.14g/cm3)水基钻井液钻进中发生油层漏失的一口调整井使用可循环泡沫钻井液,密度0.65～0.85g/cm3,顺利钻至完钻,未发生井漏,及时发现油气显示,投产后产油量和采油强度均大于邻井。表7。     

抗温抗盐无固相微泡沫钻井液研制与现场应用

为降低钻井过程中的储层损害,解决微泡沫钻井液抗温抗盐性能不足、稳泡效果差的问题,合成了微泡沫发泡剂LF-2和稳泡剂HMC-1,优选了增黏剂和降滤失剂,配制了抗温抗盐无固相微泡沫钻井液。室内性能评价表明,该钻井液的岩屑回收率达88.7%,40/80目砂石漏层中30 min漏失量仅1.8 mL,岩心渗透率恢复率88.87%。抗温抗盐无固相微泡沫钻井液在茨120井欠平衡井段的应用结果表明,其性能稳定易调整,平均机械钻速达4.41 m/h,平均井径扩大率仅为3.97%,欠平衡钻进效果明显,全烃值最高100%,并多次点火成功。研究表明,抗温抗盐无固相微泡沫钻井液体系抗温、抗盐能力强,储层保护效果好,具有推广应用价值。      

微泡沫钻井液在哈345X井的应用

介绍了微泡沫钻井液发泡剂和稳泡剂的室内研究和优选,评价了微泡沫钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性以及密度可调性。哈345X井现场应用结果表明,微泡沫钻井液具有性能稳定、密度低、携砂性好、泥浆泵上水正常等特点,防止了井漏的发生,储层压力系数仅为0.68,产油量是邻井哈343井的5.7倍,取得了很好的保护油层效果。     

低固相超高温水基钻井液研究及应用

冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育,为满足保护储层和井下携岩的需要,基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选,优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明,1%SDKP溶液在165℃老化16h后,表观黏度保持率仍可达20%,表明SDKP的耐温性能好;SD-101和SD-201复配可显著降低1.0%膨润土基浆的滤失量,油溶性封堵剂HQ-10可显著降低高温高压滤失量;该钻井液抗温达235℃,在200℃下的塑性黏度达到15mPa·s,满足携岩需要,抗污染能力强,能抗10%NaCl、2%CaCl_2、10%劣质土污染,抑制性好,膨胀率降低率达78%,页岩回收率从8.24%提高到84.45%,储层损害小。在探井南堡3-82井五开井眼的现场应用表明,该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定,API滤失量不变,携岩性好,顺利钻达井深6037m完钻,自喷求产,产液量为43.20 m~3/d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。     

塔里木轮古7井区钻井液的评价与改进研究

塔里木轮古7井区油储量丰富,但产量低,储层损害严重。由于钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀,发生水锁等现象,导致井壁不稳定和各种井下复杂情况,因此有必要对应用于该井区的钻井液进行分析。通过对塔里木轮古7井区TIII油组的原用钻井液参数的评价分析及该储层碱敏性的实验研究,得出用于该井区的钻井液对地层损害严重的原因主要为pH值过高和滤失量过大。通过对降滤失剂的筛选,得出该井区钻井液应采用"基浆+2%FLOCAT+3%LOCK SEAL"作为优选钻井液。     

深水钻井条件下气制油合成基钻井液低温流动性室内研究

气制油是一类新型合成基础油,具有粘度低、不含芳烃和生物降解性好等特性。研究了在深水钻井条件下影响气制油合成基钻井液低温流动性影响因素;结果表明,乳化剂类型、油水比变化、有机土加量等是影响气制油合成基钻井液低温流动性的主要因素;在此基础上优选出气制油合成基钻井液配方:70%气制油+30%盐水+3%有机土+4%乳化剂+0.5%润湿剂+3%降滤失剂+2%石灰。对比分析了线性α-烯烃、5号白油和气制油基油包水钻井液粘温特征,结果表明,气制油合成基钻井液具有较好的低温流动性,完全可以适用于深水钻井。     

用于低压低渗透油气藏的可循环泡沫防塌钻井液

分析了低压低渗透油气藏储层损害与保护的特殊性及泡沫钻井液的防塌机理,优选出了适用于该类油气藏的强抑制性可循环泡沫防塌钻井完井液,并对该体系进行了性能评价和现场施工工艺探索.性能评价实验结果表明,该钻井完井液具有较低的密度在0.60～0.95 g/cm3之间可调,能满足低压地层钻井的需要;具有较强的抑制性,与油基钻井液接近,能有效地预防钻井液对低压低渗透储层的损害;流变性和滤失性好、抗原油污染和抗温稳定性强(120℃),能适应井深3000m以内的直井、斜井和水平井钻井施工需要.     

无固相低密度油基泡沫修井液性能评价与应用

为减少清水、地层水、水基泡沫等常规水基修井液对吐哈盆地胜北油气田喀拉扎组油气藏储层的伤害,研制了一种无固相低密度油基泡沫修井液,考察了该修井液的性能并在喀拉扎组5口井进行了现场应用。结果表明,由30%地层水+70%原油+0.25%油基泡沫转化剂+0.20%油基泡沫稳泡剂+0.45%油基发泡剂组成的无固相低密度油基泡沫修井液密度在0.34~0.90 g/cm~3之间可调、泡沫强度高、泡沫稳定时间大于24 h、防漏封堵能力良好、污染岩心后的渗透率恢复率大于94%、抗温达120℃、抗压达10~11 MPa。根据油基泡沫流体特点,配套了修井工艺技术措施,该技术现场应用有效率为100%,平均每口井恢复期缩短3 d,对产层污染伤害较小,漏失量较少,修井液性能稳定,现场施工方便,成本较油基修井液低,可有效解决水敏和水锁严重的低压油气藏修井作业。     

可循环微泡沫钻井液技术研究与应用

针对在低压裂缝性潜山油层和砂岩油层的勘探开发中，使用常规水基钻井液存在严重漏失问题，钻井工艺研究院研制出了抗高温可循环微泡沫钻井液体系。室内对发泡剂、稳泡剂用量以及该钻井液的稳定性、抗温性、抗污染性和油气层保护进行了评价。结果表明，该体系起泡性能好，微泡沫基液与气体接触后可产生大量颗粒较细的微泡沫，微泡沫稳定性强，在长时间循环和高温条件下性能稳定，抗污染能力强，与储层流体及钻井液处理剂配伍性好；配制微泡沫钻井液，发泡剂最佳用量为0．4％～1．0％，稳泡剂最佳用量为0．1％～0．3％。现场应用表明，微泡沫钻井液具有低密度的特点，在三开钻进过程中相对稳定，解决了在低压储层钻井时遇到的井漏问题，避免了因井漏引起的储层损害，达到了保护油层的目的；该钻井液具有较强的携砂能力，岩屑返出正常，完全满足了开发低压油气层工程和地质需要。     

可循环微泡沫钻井液性能研究

伊朗MIS油田属裂缝性碳酸盐岩油藏,压力系数0.38～0.42,是典型的衰竭性油藏,目前以水平井为主开发.为解决钻井过程漏失、井眼净化和储层保护等问题,开展了泡沫钻井液技术研究.以搅拌法优选出发泡剂和稳泡剂,在此基础上优选出可循环微泡沫钻井液配方;配浆水+0.2％Na2CO3+0.1％除硫剂+1％～2％配浆土+0.4％...     

深水线性α-烯烃合成基钻井液性能室内研究

合成基钻井液在深水钻井中应用非常普遍.针对线性α-烯烃基液,研究了乳化剂种类、油水比、有机土加量等因素对钻井液性能的影响,在此基础上优选出了一种合成基钻井液配方,即:油水乳状液+3%有机土+4%乳化剂E+0.5%润湿剂+3%降滤失剂,水相的体积分数不超过30%.对比分析了线性α-烯烃、白油和气制油基油包水钻井液性能,结果表明,线性α-烯烃合成基钻井液具有更好的低温流动性,更适宜于深水钻井.     

水平井硅基阳离子钻井液体系

大庆长垣外围葡萄花油藏的开发需要低成本的可替代油基钻井液的水基钻井液.研制出了水平井硅基阳离子钻井液体系,该体系主要由抑制性阳离子聚合物和含硅基的油层保护剂组成,即5%膨润土 0.05%碳酸钠 (0.5%～1.0%)阳离子聚合物 (0.2%～0.5%)抑制剂 (1.5%～2.5%)润滑剂 (8%～12%)矿物油 (0.2%～0.5%)降粘剂 (1.5%～2%)降滤失剂 (0.2%～0.5%)有机硅表面活性剂 (1.0%～2.0%)油层保护剂 (0.1%～0.2%)流型调节剂 重晶石粉.实验研究表明,该钻井液具有性能稳定、抑制性强、润滑性好、滤失量小的特点,能够有效保护油气层.现场应用也表明,该钻井液性能稳定,具有一定的悬浮携砂能力和润滑防卡能力,滤失量低,抑制性好,达到了稳定井壁的效果;该钻井液成本低,环境污染小,满足了水平井钻井的施工要求.     

合成基钻井液的研制及其应用

为满足中国海洋石油的勘探开发需要,开发保留油基钻井液优点而对环境无毒的合成基钻井液已势在必行.研制出了高闪点、环保型合成基基液,并在此基础上优选出了合成基钻井液配方,即:基液(酯:20?Cl2水溶液=70∶30) 2.0%有机土 3.0%主乳化剂 2.0%辅乳化剂 1.0%润湿剂 0.5%碱度调节剂 3.0%降滤失剂 1.0%增粘剂,加重材料采用酸溶性石灰石粉,石灰石粉起到屏蔽、加重双重作用.研究表明,该套合成基钻井液具备优异的防塌抑制性、润滑性和储层保护性能,生物毒性低,生物可降解性好.合成基钻井液已在渤海湾SZ36-1油田的CF1、C25HF和C26HF等3口水平分支井中成功应用.     

聚合盐钻井液体系研究

针对北80井区强水敏储层及使用白油基钻井液成本高的问题，开展了具有强抑制性及良好封堵能力的水基钻井液体系研究。通过对聚合盐JN（胶体，干基的有效浓度为25％）性能评价，确定聚合盐在钻井液中的加量为40％，并优选了与之配伍的处理剂，形成了一套性能优良的聚合盐钻井液体系。室内评价结果表明，聚合盐钻井液的储层渗透率恢复值高于柴油基钻井液，略低于白油基钻井液，可满足北80井区储层保护要求。聚合盐钻井液具有较强的抑制性和滤失造壁性，流变性易调控，润滑性、抗温性及抗污染能力较强，其抑制效果和储层保护效果与油基钻井液基本相当，可满足北80井区强水敏储层钻井施工要求。     

合成基钻井液技术研究与应用

通过对基液和处理剂的优选，研制出一种合成基钻井液，对其性能进行了评价。该合成基钻井液选用气制油作基液，其具有较高的闪点和苯胺点、较低的凝点和运动黏度，几乎不含芳香烃；主辅乳化剂的配比为2.0～2.5，总量在3%～5% 之间；优选的有机土90 min 的胶体率大于90% ；用油分散性的疏水改性腐植酸SGJ-1 作降滤失剂。性能评价结果表明:该合成基钻井液密度可达2.0 g/cm3，能够抗200 ℃的高温，流变性和稳定性均很好，而且具有好的润滑抑制性、储层保护效果和环境保护性能。该体系在超稠油井郑41- 平2 井、曲8- 侧斜11 井的强水敏性地层进行了成功应用。结果表明:体系具有良好的抗污染能力、优良的悬浮和携岩能力，实现了良好的封堵，保持了井壁的稳定和井眼的规则，且性能稳定、维护简单、挥发量小、气味小，安全环保。      

新型低伤害高性能微泡沫钻井液性能评价与现场应用*

针对在煤层储层段钻井过程中出现的易伤害、易塌等技术难题,研发了新型低伤害高性能微泡沫钻井液体 系。将双子型阴离子起泡剂（LHPF-1）、两性离子起泡剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）和生物聚合物增黏剂 （XC）复配,利用响应曲面优化实验分析了3种处理剂间的交互作用对于泡沫综合指数的影响,在此基础上优选 了降滤失剂和抑制剂,确定微泡沫钻井液的最佳配方;研究了微泡沫钻井液的综合性能,并在滇东地区老厂勘探 区进行了现场应用。结果表明,微泡沫钻井液最佳配方为：0.25% LHPF-1+0.25% BS-12+0.25% XC+1%褐煤树 脂+1%聚丙烯腈胺+0.2%聚丙烯酸钾。钻井液密度为0.49 g/cm³,起泡量可达420 mL,泡沫半衰期可达33 h以 上。泡沫液膜厚度能达到泡沫尺寸的50%,对煤层岩心的封堵率和渗透率恢复值均在90%以上,同时可抗7%的 岩屑和煤粉污染。钻井液在现场应用中,钻进时间4 d,无任何井下复杂事故,全井段平均井径扩大率为5.9%,滤 失量小于5 mL。微泡沫钻井液具有良好的流变性、携岩性、抑制性、封堵性和储层保护效果。     

抗高温饱和盐水无黏土相钻井液室内研究

为满足高温盐层快速钻进和保护储层的需要,通过对增黏剂、交联剂、降滤失剂、润滑剂和防塌抑制剂优选,得到抗高温饱和盐水无黏土相钻井液配方:饱和盐水+0.2%Na₂CO₃+1.2%增黏剂SSDP+0.4%增黏剂DDL+0.4%增黏剂PAM+0.3%四硼酸钠+3%降滤失剂SL-Ⅱ+3%超细碳酸钙+1%润滑剂HL-8+2%防塌剂AP-1。室内性能评价表明,该钻井液抗温性较好,耐温达170℃;密度为1.22 g/cm³;抗劣质土污染能力较好,抗污染容量达10%:极压润滑系数为0.0388,与油基钻井液接近,润滑性能较好;钻屑在钻井液中的回收率高达96.84%,黏土在钻井液中的膨胀率远小于清水,防塌抑制性能较好;岩心渗透率恢复率>90%,储层保护效果较好.     

无黏土相可循环微泡沫钻井液的室内研究

微泡沫钻井液具有密度低、滤失量低以及携岩能力和防漏、堵漏能力强等特点,因此对低压、易漏地层钻探具有独特的优势,但是常规微泡沫钻井液中含有的固相(黏土相)会对储层造成伤害,难以最大限度地保护和发现油气层,因此研制无黏土相的微泡沫钻井液是当前低密度钻井液发展的方向。通过优选发泡剂、稳泡剂以及降滤失剂等关键处理剂研制出无黏土相可循环的微泡沫钻井液体系。显微镜观察结果显示微气泡的直径在30μm~60μm,尺寸分布均匀。该体系密度在0.61 g/cm3~0.93 g/cm3范围内可调,滤失量低,流变性能优异,抗Na Cl污染能够达到6%,抗油污染都能达到9%,抗温能够达到120℃,能够满足现场施工的需要,为大规模的应用奠定了理论基础。