渤中34-5区块深层小井眼钻井液体系优选

渤中地区沙河街地层微裂缝非常发育,地层易坍塌,井壁稳定周期短。用常规封堵材料的钻井液无法进入微裂缝内,其滤液浸入地层水化膨胀,造成剥落掉块、井壁失稳。为提高钻井液的防塌性能,保持井壁稳定性,解决裸眼段储层保护问题,通过对新型无固相储层强抑制钻井液体系的研究,得出适用于渤中地区深部沙河街地层的钻井液体系,该钻井液选用具有单向液体开关性能的暂堵剂。性能评价结果表明,钻井液能加强储层保护,降低其水活度,提高其抑制性和封堵性,增强井壁稳定周期。现场运用效果表明,该钻井液体系不仅能满足渤中地区深层小井眼段钻井中的井壁稳定和防塌要求,还能有效保护储层,提高钻井时效。     

易失稳火成岩气井欠平衡钻井技术关键

冀东南堡5号构造深部沙河街组储层物性差,孔隙度和渗透率较低,以往常规过平衡钻井过程中多发生漏失,严重伤害了储层。为了有效地发现和评价5号构造深层天然气含气情况,冀东油田开展了南堡5号构造沙河街储层欠平衡钻井技术的研究与应用。由于沙河街储层的坍塌压力比孔隙压力高,不满足欠平衡钻井的压力窗口。通过对南堡5号构造深层沙河街砂泥岩及火成岩地层井壁稳定性分析,研究发现当欠压值合理的情况下,井径扩大率达20％后的坍塌压力小于地层孔隙压力,可以满足欠平衡钻井及探井井身质量的要求,通过6口井的成功应用,证实该理论是可行的,同时也表明在井壁稳定性差的南堡5号构造沙河街地层可实施液相欠平衡钻井技术。     

硅酸盐钻井液在大港油田侧钻井中的应用

大港油田侧钻井的主力油层主要分布在东营组和沙河街组，该地层易发生井塌。根据小井眼侧钻井对钻井液的要求，优选出了KCl／硅酸盐聚合物钻井液，并对其性能进行了评价。该钻井液在5口侧钻井中进行了应用，取得了良好的应用效果，岩屑回收率在85％以上，井眼扩大率仅为3．14％，其中1口井射孔试油形成自喷油流。指出：硅酸盐钻井液是通过其形成的封固壳来保护油气层，因此适用于射孔完井；该钻井液适用于易坍塌地层的钻进，不适用于造浆较强、易缩径的地层；该钻井液对泥页岩含量较敏感，对固控设备要求高。     

渤中34-5区块深层小井眼钻井液体系优选

渤中地区沙河街地层微裂缝非常发育,地层易坍塌,井壁稳定周期短。笔者通过研究新型无固相储层强抑制钻井液体系,降低其水活度,提高其抑制性和封堵性,增强井壁稳定周期;选用具有单向液体开关性能的暂堵剂,加强储层保护。     

黑色正电胶-聚合醇钻井液在前9井的应用

前9井是中原油田白庙构造北翼的一口评价井，完钻井深为4296m。该井沙二及沙三段地层易缩径、掉块及垮塌，从而引起起下钻遇阻划眼，造成井下复杂。采用了聚磺钾盐钻井液体系，因沙河街地层缩径、垮塌引起井下复杂，造成井眼两度报废填井侧钻。第二次侧钻时采用黑色正电胶-聚合醇钻井液。现场应用及与老井眼钻井情况对比表明；黑色正电胶-聚合醇钻井液有很好的抑制防塌性及较强的井眼净化能力．很好地解决了沙河街组地层缩径、垮塌掉块等现象，井眼稳定；同时具有很好的润滑性及油气层保护作用，保证了钻井施工安全顺利；而且维护方便，性能稳定。     

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液研究

充分利用正电聚醇和甲酸盐的协同增效作用，研制了新型甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。在地层孔隙压力较低时，主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能；在地层孔隙压力较高时，则配合使用甲酸盐进行加重，以维持低固相钻井液体系的优良性能。在张海5井、张海11井等多口井的应用表明，甲酸盐/正电聚醇钻井液具有抗温、防塌、润滑和储层保护等多种功能，能很好地满足安全、快速钻井的要求。     

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中原油田天然气藏属典型的复杂断块、深层、低孔隙度、低渗透率、凝析气藏，勘探开发难度大。特别是东濮凹陷黄河南地区的气井，在以往的钻井完井过程中，由于没有采取全面系统的油气层保护技术，使储集层受到了不同程度的损害。因此，出现了在钻井过程中一般能见到良好的油气显示，而在进一步测试作业时却达不到理想测试效果的现象。通过对重点天然气区地层粘土矿物的研究，分析了钻井过程中造成地层伤害的主要因素，有针对性地研究了综合配套工艺技术，制定了相应的保护油气层技术规程，探索出了适合中原油田天然气井保护储层的钻井液技术，主要包括聚合醇钻井液、高钙盐钻井液、油包水乳化钻井液、甲酸盐钻井液、钾盐—聚磺防塌钻井液以及固相化学清洁剂和屏蔽暂堵技术等。通过推广应用这些保护气层钻井液技术，在2003年完成天然气钻井12口，有效地保护了天然气储层，最大程度地保持了储集层的原始物性，其中在桥90、白71、濮8-2、桥91等一批重点探井发现多层高产油气藏。     

锦州25-1南油田井壁稳定技术研究与应用

为解决锦州25-1南油田ф311.15 mm井段因井壁失稳而引起的起下钻阻卡、倒划眼困难等问题,提出并采用了"适度抑制+活度平衡"的技术思路:应用KCl和CPI两种抑制剂达到适度抑制的效果,再利用活度平衡理论引入NaCl降低钻井液活度,提高膜效应,阻止滤液进入地层,降低泥岩的活性,合理控制钻井液体系的抑制性能,达到稳定井壁的效果。该项井壁稳定技术的成功应用,既解决了锦州25-1南油田馆陶组、东营组上段因K+过多造成井壁硬化而引起的阻卡问题,又解决了东营组下段、沙河街组因钻井液抑制性不够而导致的井壁坍塌问题,对渤海其他油田保障钻井安全、优快钻井、降低钻井工期具有重要指导意义。     

甲酸盐钻井液体系在大庆开发井的推广应用

通过对甲酸盐保护储层的研究和钻井液处理剂的评价，研制出了适合大庆开发井应用的甲酸盐钻井液配方，并对该配方保护储层的能力进行了评价。甲酸盐是一种有机酸的羧酸盐，在水溶液中以Na^＋（K^＋、Cs^＋）和HCOO^-的离子存在，除了具有Na^＋、K^＋的作用外，还具有HCOO^-的独特作用。经现场应用表明，甲酸盐钻井液是一种抑制性强、稳定井壁效果好，有利于储层保护的体系；甲酸盐钻井液能够满足3200m以内勘探、开发钻井的需要，并能满足各种尺寸井眼的钻井作业要求。     

甲酸盐基钻井液完井液体系综述

介绍了国外对甲酸盐基钻井液完井液的研究、开发及现场应用情况。甲酸盐基钻井液是适应多种钻井新技术的发展，如大斜度井、水平井、多支侧钻井尤其是小眼井深井的钻井需求在90年代后期逐步形成的。组成体系的甲酸盐主要有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，由它们配成的盐液密谋最高达2.3g/cm^3。甲酸盐基钻井液完井液比以前常用的盐液无固相钻井液完井液具有更优越的特性，可以说是其换代类种，以甲酸盐液为基液组成的钻井液完井液具有许多优异特性：可以随意调节密谋以适应各种实际的需要；具有很好的高温稳定性和极强的抑制性；与其它常用钻井液处理剂和储层流体具有良好的配伍性；对钻井设备的腐蚀性较低；无毒易降解，对环境无污染；保护电动 效果好，并具有增加产能、延长产期的良好作用；具有较好的流动特性，很大程度地降低了摩阻压力损失，有利于提高钻速、缩短钻井时间、节约钻探费用。因此甲酸盐体系逐步为勘探作业者所接受，并在现场大量应用中取得了可观的技术效果和经济效益。     

大庆油田"九五"期间钻井液技术发展

在总结“九五”期间大庆油田钻井液技术发展情况的基础上,重点介绍了在井壁稳定,高温深井,欠平衡钻井,保护油气层和提高二界面胶结强度等方面开展的诸多钻井液研究和应用,结果表明,水基加重钻井液性能良好,润滑性和防漏效果明显,对油层具有更好的保护作用,保证了侧钻水平井钻井施工的顺利进行;抑制性与封堵型聚合物钻井液具有很强的抑制性,解决了井壁稳定,防卡和防漏问题,电测遇阻率比常规井眼降低10％,卡钻事故率减少3％,井漏井塌事故率减少25％,保证了小井眼钻井完井施工的顺利;抗高温油包水钻井液,水包油低密度蝇液,硅酸盐钻井液,甲酸盐钻井液和多元硅钻井液,性能稳定,抗高温能力强,有效地保护和发展了油气层,具有较好的提高二界面胶结质量作用,提高了二界面的固井质量,这些钻井液技术的发展,解决了大庆油田高温井,疑难井和特殊工艺钻井技术问题。     

东海深井高温高压低孔渗储层钻井技术研究与应用

随着近年东海勘探工作量的迅速增加,钻井深度越来越深,面临着深层高温高压低孔渗地层钻井的一些重大技术难题.针对遇到的难题,分析研究了钻井技术和工艺,主要包括深部复杂压力体系井身结构优化、构建储层保护和井壁稳定性能良好的低自由水钻井液体系、高压低孔渗储层防气窜固井工艺技术、分井段钻井提速配套技术.研究成果应用表明,该套技术较好地解决了钻井过程中出现的问题,保护了储层,提高了时效,满足了产能测试的要求.     

致密砂岩气藏损害机理及低损害钻井液优化

针对塔里木盆地B区块致密砂岩气藏储层孔喉细小、渗透性差、束缚水饱和度高、非均质性严重、微裂缝发育、极易受到损害且损害难以解除的难题,模拟地层条件,开展了高温敏感性与水锁损害测试,分析了储层固相损害,系统揭示了致密砂岩气藏损害机理:应力敏感损害、水锁损害、微裂缝固相损害是该储层的主要损害类型。在该区块使用的磺化防塌、钾聚磺钻井液基础上,优选出暂堵剂及可有效降低表面张力的表面活性剂,运用理想充填技术与表面活性剂两者相结合,优化设计“协同增效”型保护致密砂岩气藏的低损害钻井液。通过配伍性测试、动态污染实验对优化钻井液的储层保护性能进行评价发现,优化钻井液与研究区块地层水配伍,岩心渗透率恢复值在85%以上,储层保护效果明显。优化钻井液在B区块B2井巴什基奇克组储层中取得成功应用,钻井后储层表皮系数极大降低,钻井液对储层的污染明显减少。      

牛东区块无固相甲酸盐钻井液体系的应用

针对牛东区块油藏压力低、微裂缝发育、储层水敏性强等特点,优选了满足该区块钻井施工及油层保护要求的低密度无固相甲酸盐钻井液体系,在现场40余口井的应用中,有效减少了钻井液漏失,提高了机械钻速,并较好地保护了油层。无固相甲酸盐钻井液体系与聚磺钻井液相比,机械钻速提高了16．5％,单井漏失量减少了52．8％,油层保护效果好,投产初期产液量提高了20．9％。无固相甲酸盐钻井液密度低,抑制性好,对油层伤害小,可以有效减少低压油藏钻井过程中的漏失及保护油气层。     

莺琼盆地高温高压井水基钻井液技术

中国南海莺琼盆地具有温度梯度高、地层压力高、安全密度窗口窄的特点,在高温高压状态下经常出现钻井液流变性控制困难、井漏、电测遇阻和储层污染等问题。根据该区块地层的特点,通过大量的室内研究,在聚磺体系的基础上,引入甲酸钾作为抑制剂,优选了磺化材料及抗温聚合物,在提高抑制性的同时,有效地降低了体系的活度,通过加重剂的优化,改善钻井液的流变性,同时使其具有低的高温高压失水,密度2.4 g/cm3的体系抗温可达200℃。现场应用结果表明,该钻井液体系具有良好的抗温性和流变性,高温高压失水低,泥饼质量好,电测结果显示,该钻井液体系具有良好的储层保护效果。     

新型低固相油基钻井液研制及性能评价

为解决常规油基钻井液低温流变性差、低剪切速率下易形成凝胶结构及重晶石沉降等难题,开展了低固相油基钻井液的研究。选用3~#白油为基础油,甲酸铯溶液为密度调节剂,在确定油水比的前提下,对各主处理剂进行优选及加量确定,研制出一种低固相油基钻井液体系,并对其抗温、抗污染、抑制性及储层保护效果等性能进行了评价。评价结果表明,低固相油基钻井液体系具有良好的流变性和触变性,抗温达220℃,抗水污染20%,抗钻屑污染25%,滚动回收率98.7%,渗透率恢复值90%以上。分析认为,低固相油基钻井液体系不仅能够代替常规油基钻井液应用到强水敏地层及复杂结构井,在裂缝性碳酸盐及低孔低渗储层也具有良好的应用前景。     

正电胶磺化混油聚合物钻井液在长裸眼水平井中的应用

针对塔里木油田大部分开发水平井裸眼井段长，地层极易坍塌、渗漏，造成粘附卡钻等复杂问题。对不同的井段、不同地层采用了不同的钻井液体系。即上部地层采用正电胶聚合物钻井液，以防中上部软泥岩地层分散、造浆以及粘附卡钻等复杂情况的发生；下部地层采用正电胶聚磺钻井液，保证钻井液在高温、高压下性能优良，再配合使用稳定处理剂对地层进行封堵，确保了长裸眼井段的井壁稳定；定向水平井段采用正电胶磺化混油钻井液，解决了钻进存在的“岩屑床－流变性－水马力发挥－压耗”等诸多问题，提高了机械钻速，减少了裸眼井壁的浸泡时间，再配合使用油层保护剂及超细碳酸钙，改善泥饼质量，形成屏蔽暂堵层，较好地保护了油气层。经现场50口长裸眼水平井应用表明，该套钻井液体系性能稳定，具有很强的抑制性及悬浮携砂性，钻井施工安全、顺利，无粘附卡钻事故发生，仅套管费用每口井就节约几百万元，取得了非常好的经济效益。     

气藏评价钻探过程中对裂缝性砾岩体储层的保护

廊固凹陷大兴探区沙三段深层多套裂缝性碳酸盐岩砾岩体缺乏储层敏感性资料,主产层压力系数低,评价钻探中钻井液漏失等复杂情况时有发生。结合兴9气藏地质特征及近年来的钻井经验,提出采取优化井身结构、加强地震地质结合随钻跟踪,做好裂缝段钻前预测和钻后检测、根据不同目的层段的地质状况采用相应钻井液体系并做好防漏堵漏措施等措施来实现储层保护。现场应用10口井,钻井周期平均降至105 d,单井平均日产气5×104 m3以上,达到了保护裂缝储层、快速评价建产的目的。该方法的成功应用表明,地质随钻分析相结合是解决裂缝性砾岩气井钻探复杂地质问题的关键。     

低活度强抑制封堵钻井液研究与应用

济阳坳陷沙河街组地层油泥岩黏土矿物含量高,以伊/蒙混层、伊利石为主,且微裂缝发育,钻井过程中易发生坍塌、掉块等井壁失稳问题,为此进行了低活度强抑制封堵钻井液研究。利用油泥岩的半透膜作用,根据活度平衡理论,通过优化活度调节剂的加量来降低钻井液的活度,通过优选抑制剂来提高钻井液的抑制性,并利用"钻井液全固相粒度优化+多元协同封堵"技术优选封堵剂提高钻井液的封堵性,形成了低活度强抑制封堵钻井液。室内性能评价结果表明,低活度强抑制封堵钻井液的常规性能满足钻井要求,其活度低于油泥岩的活度,抑制性能与油基钻井液接近,封堵性能良好,动滤失速率在10 min时显著降低,60 min后逐渐趋于平缓。10余口井的现场应用表明,低活度强抑制封堵钻井液的常规性能满足钻井要求,钻井过程中油泥岩和泥页岩井段未发生坍塌、掉块等井壁失稳问题。这表明,低活度强抑制封堵钻井液可以减缓油泥岩、泥页岩的吸水膨胀和水化分散,实现微裂缝的有效封堵,能够解决水平井段油泥岩、泥页岩坍塌、掉块等井壁失稳问题。      

提高油基钻井液在页岩气地层抑制防塌性能的措施

针对四川页岩气水平井钻井作业中使用油基钻井液不断出现的井下复杂情况,在分析四川威远龙马溪页岩地层特点的基础上,从钻井过程因素、地质因素以及钻井液因素,重点从油基钻井液技术的角度,对如何提高四川页岩气地层油基钻井液抑制防塌能力进行探讨。①研究具有乳化与降滤失作用、提黏度和切力同时具有乳化作用、封堵同时具有降滤失的多功能处理剂,调整好钻井液性能,尽可能降低高温高压滤失量。②采用油水比为85∶15～95∶5的油基钻井液。③使用封堵技术,注意流变性能的变化,主要是黏度、切力和塑性黏度的增加。④油基钻井液内相中的盐使用甲酸钾,或者进一步增加CaCl₂溶液浓度,降低内相溶液的水活度。⑤在甲酸钾或者CaCl₂溶液中加入插层抑制剂,如胺基抑制剂等,提高油基钻井液滤液的抑制能力。