温敏型形状记忆聚合物及其在雄安新区热储钻进的应用展望

雄安新区地热资源丰富,其深部蓟县系雾迷山组碳酸盐岩热储是目前首要的目标储层。其碳酸盐岩热储高度发育地裂隙网使得钻井中存在钻井液严重漏失与储层伤害问题,导致地热井产能下降。为在实现地热钻井裂隙封堵的同时不伤害热储层,从而最大程度地提高地热井产能,本文提出应用温敏型形状记忆聚合物对温度响应的形状记忆特性以实现雄安新区裂隙型碳酸盐岩热储钻进过程中屏蔽暂堵。温敏型形状记忆聚合物既能够有效地应对雄安新区目标热储由于裂隙发育而造成的钻井液漏失问题,在地热井生产时又能够完全离开储层裂隙从而最大程度实现热储保护,是一种具有发展潜力的裂隙型热储屏蔽暂堵技术,为雄安新区高效地热钻井及热储保护技术提供一种新的技术手段。     

关中地区中深层地热钻井开发与发展趋势

提高钻井技术水平是降低地热开发成本最重要的手段,针对关中地区地热开发产生的新问题和新要求,结合关中地区中深层地热钻井井型、完井工艺、封固止水方面的技术现状,分析钻井设备、钻进工艺、采水取热的开发方式、落后的止水工艺中存在问题和现有技术瓶颈,认为钻井及其配套技术是关中地区中深层地热产业化、规模化开发的关键突破点,在现有钻进工艺基础上,要研发换热定向钻井、多工艺地热钻进等技术;变革地热开发观念,发展同心管换热和水平对接井换热等真正取热不取水的开发方式;未来钻井设备将走向模块场地集约、电控变频顶驱化发展。     

地热钻探常用技术(上)

对地热钻井进行广泛深入的研究，必须对所有各种类型的热储的不同钻进技术工艺的现状进行一次回顾。本文所提供的材料将对以下一些主题进行讨论：钻进前应考虑的各种因素，钻井程序细节、钻井液、水泥固井、井口装置、防喷器的配置以及在地热钻井中逐渐推广的某些应特殊考虑的内容等等。为了清楚地讲述钻进操作与后勤支援工作，本文对气控热储和液控热储将分别进行讨论。     

延安东部气田成膜防塌钻井液体系优选和应用

延安东部气田石千峰组、石盒子组和山西组具有强硬脆性、地层裂缝发育、泥岩泥质含量高,在钻进过程中常发生井塌、井漏现象,使得钻井成本大大增加。通过对延安东部气田上古生界地层特性、井壁失稳机理和储层特性等因素分析,开展了具有强抑制、强封堵的成膜钻井液体系研究。通过筛选降滤失剂RHPT-1及成膜剂CMJ-2,确定成膜钻井液配方并完成了体系的性能评价。结果表明,该体系润滑系数0.0659、岩屑滚动回收率95.94%、16 h线性膨胀率8.18%,表现出了较好的润滑性和抑制性。抗粘土污染3%、抗盐7%、抗钙2%,100℃热滚钻井液性能保持稳定,具有很好的抗污染和热稳定性能。现场3口水平井的应用中,有效地解决了延安东部气田上古生界地层井壁易失稳的技术难题。     

钻井完井过程中煤层气储层伤害机理分析与控制措施

本文综述了中国煤层气储层具有低渗透率、低压力、低含水饱和度的特征,提出钻井完井过程中引起储层伤害的主要因素是应力敏感和水锁.为了防止储层伤害,钻进过程中应首先考虑使用空气钻井,其次考虑使用可循环泡沫钻井液和水包油可循环泡沫钻井液体系.对于水平井和定向井,可考虑使用玻璃漂珠钻井液体系,实现近平衡压力钻井.固井时应采用低密度、低滤失量和高强度水泥浆体系.     

钻井完井过程中煤层气储层伤害因素分析与控制措施

本文综述了中国煤层气储层具有低渗透率、低压力、低含水饱和度的特征，提出钻井完井过程中引起储层伤害的主要因素是应力敏感和水锁。为了防止储层伤害，钻进过程中应首先考虑使用空气钻井，其次考虑使用可循环泡沫钻井液和水包油可循环泡沫钻井液体系。对于水平井和定向井，可考虑使用玻璃漂珠钻井液体系，实现近平衡压力钻井。固井时应采用低密度、低滤失量和高强度水泥浆体系。     

充气泡沫泥浆在地热钻井中的试验应用

充气泡沫泥浆在地热钻井中的试验应用邓泽穆（西藏地矿局地热地质大队）地热钻井中常遇到钻井液漏失，引起井壁坍塌、卡钻、埋钻、井涌、井喷等一系列井下事故的发生，造成钻井周期延长和成本费用上升，甚至是难以达到钻井目的与报废井眼的严重后果。多数井漏属于压差型漏...     

哈得逊地区二叠系火成岩钻井钻井液配方优选室内实验研究

塔里木油田哈得逊地区二叠系火成岩层段微裂缝多、节理丰富易塌易漏,一直是制约该地区钻井速度的主要原因。针对火成岩易漏易塌的钻井难点,从钻井液性能方面入手,通过室内实验优选出强封堵抑制剂(环保型低荧光成膜降滤失剂CMF),聚磺体系钻井液配方,实验表明:该配方钻井液具有流变性好、滤失量低、抑制性强的特点,起到了有效的封堵作用。     

贵州省深部地热钻井现状与发展建议

介绍了贵州省地热资源的主要类型、储层构造和储层及地理分布情况,阐述了当前贵州省深部地热钻井使用的钻井工艺技术与主要设备情况,包括井身结构、常用钻机与钻具组合、常用泥浆泵与固控系统、钻井液及固井技术研究现状等,分析了贵州省地热钻井存在的问题,提出了引进新工艺与新设备、加强相关研究的建议。     

牛东火成岩地层欠平衡技术研究与试验

吐哈油田三塘湖盆地牛东区块由于火成岩储层地层压力低、裂缝发育,在钻进过程中易出现恶性井漏复杂,储层污染严重。为有效解决三塘湖油田牛东区块严重井漏、加强钻井过程中的储层保护、提高单井产量,在该区域研究应用了充氮气全过程充氮气欠平衡钻进技术。从储层特征分析入手,重点介绍了该技术的研究与应用情况。     

雄安牛驼镇地热田岩溶热储层地热深井井身结构优化设计

雄安新区牛驼镇地热田主要储层为岩溶热储型,地层破碎、裂隙发育,钻进时多失返性漏失。以往的开发主要集中于1800 m以浅,岩溶热储段长为300~500 m,裸眼段较短,钻进施工较简单。为了加强对深部地热资源的探测,满足雄安新区规划建设的需求,开展了深部地热资源调查工作,主要目的层为雾迷山组和高于庄组,其存在的难点主要有岩溶热储层裸眼段长、地层破碎、长段漏失、上部地层稳定性差等。本文对地热深井施工过程中钻遇的问题及难点进行了深入的分析,从一开下深、井径级配等方面提出了优化建议,并总结了施工关键技术,以提高地热深井的安全稳定性。     

黔西地区表层易漏地层钻井工程技术

黔西地区是煤层气和页岩气重要的勘探区,碳酸盐岩发育,表层很容易钻遇溶洞、裂缝,发生井漏、井垮等复杂问题,给钻井工程带来很大挑战。根据黔西地区的地质情况和钻井工程实践,结合周边相似地区的钻井工程经验,分析表层碳酸盐岩地层井漏主要为溶洞性漏失和裂缝性漏失,并伴有井垮风险。对易漏易垮的复杂情况,提出了煤层气井和页岩气井针对性的井身结构设计,以降低井漏风险;并总结形成了空气钻进、清水钻进、空气潜孔锤跟管钻进、气体反循环钻进等应对黔西地区表层易漏、垮塌复杂情况的钻井工艺技术体系。最后,介绍了黔水地1井导管段复杂情况的处理经验。本文可为黔西地区表层易漏地层的优快钻井提供技术思路和借鉴。     

贵州岩溶疏干区浅层地热能地埋管施工技术

贵州省浅层地热能资源丰富,开发潜力巨大,但碳酸盐岩地层分布广、浅表岩溶裂隙极为发育,浅层地埋管施工难度大。以贵州仁怀妇幼保健院浅层地温中央空调地埋管工程为例,采用偏心潜孔锤跟管钻进、潜孔锤钻进、简便除尘器除尘、固结封堵和圆木封隔溶洞、提吊法下管等技术措施,解决了在由于溶蚀和断裂构造及河流深切割作用造成的局部岩溶发育以及地埋管埋置深度内无水的岩溶疏干区进行地埋管施工面临的松散浅表回填及岩溶软弱层成孔困难、全孔段无液面潜孔锤钻进粉尘污染环境、溶洞跑管(PE管)等技术难题,在保证了工程质量、安全的同时提高了施工效率,为类似工程提供了施工经验。     

抗高温随钻封堵材料研究进展

钻遇渗透性漏失地层、破碎地层及低承压地层时,通常加入随钻封堵材料以防止钻井液漏失、提高孔壁稳定性和地层承压能力。深井高温地层及高温地热、高温干热岩钻探,遇到上述复杂情况时,需采用抗高温封堵材料。本文介绍了我国近年来抗高温随钻封堵材料研究与应用的进展情况,包括由桥接堵漏材料组成的抗高温随钻堵漏剂、膨胀型聚合物堵漏剂、超低渗透处理剂及弹性石墨等新型抗高温随钻堵漏材料。分析了4种抗高温随钻封堵材料的组分及其堵漏原理,并对抗高温随钻封堵材料的研究方向提出了建议。     

空气潜孔锤孔底局部反循环封堵工具研究与应用

空气潜孔锤钻进工艺钻进效率是常规钻井工艺的10~20倍,对提高矿产资源勘探开发效率,促进贵州省经济发展具有重大意义。西南(贵州)喀斯特地区是全球最大的喀斯特连片分布区,碳酸盐岩地层分布广泛,溶洞及溶隙、裂隙发育,在使用空气潜孔锤钻进工艺钻进时,容易发生漏风现象,导致返渣困难,甚至发生卡钻、埋钻事故。双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺可以有效解决喀斯特地区空气潜孔锤钻进工艺使用困难的问题,但该工艺使用的封堵工具极易磨损,限制了该工艺在深井钻探中的使用。本项目主要以双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环封堵工具为对象,通过调整封堵工具结构,增加封堵环旋转性能等手段,对封堵环进行改良和优化设计,增加封堵工具的使用寿命,实现双壁钻杆空气潜孔锤局部反循环钻进工艺在深井钻探中的应用。     

磺化沥青钻井液在贵州地热勘探井中的应用

贵州省岩溶裂隙地层发育,地层复杂,地热勘探井施工难度大。根据磺化沥青的基本特性,分析了磺化沥青钻井液护壁防塌机理,确定了性能合理的磺化沥青钻井液配方,并在贵州省铜仁市西部地区地热水资源整装勘查沿河勘查区块地热勘探孔(ZK2)进行了生产应用。实际施工表明,磺化沥青钻井液护壁防塌效果良好,提高了钻井效率,取得了良好的经济效益。结合实际应用情况对磺化沥青在地热井施工中的使用提出了建议。     

南堡凹陷下古生界表生岩溶和埋藏岩溶储层识别标志

南堡凹陷碳酸盐岩潜山是重要的深层油田勘探领域,具有埋藏深、时代老、构造运动复杂、多期岩溶作用的特点。通过研究南堡凹陷下古生界岩溶储层的岩心、钻井、测井、地震响应特征和地球化学特征,分析表生岩溶储层和埋藏岩溶储层的识别标志,确立识别方案。结果表明,表生岩溶储层主要分布在寒武系—奥陶系潜山顶部的马家沟组石灰岩中,表生岩溶影响范围可达不整合面之下170 m,储层段有漏失无放空无明显的空洞;具有岩心发育角砾、淡水方解石;测井响应高自然伽马、高声波时差、高中子孔隙度、低电阻率、低岩石密度;地震反射呈不连续或杂乱反射的特征。埋藏岩溶储层主要分布在寒武系毛庄组的内幕白云岩中,储层段缝合线发生扩溶,并伴生粗大方解石充填其中;见成藏期流体淬灭方解石;测井响应具有低伽马、高密度、高电阻率特征。受岩性和断裂控制,埋藏岩溶多沿断裂、缝洞发育。以钻井、测井响应特征为首要识别标志,岩心和地震反射特征为次要识别标志,地球化学特征为辅助识别标志,实现岩溶储层精准识别预测。     

页岩气基础地质调查万地1井钻井堵漏技术

米仓山-大巴山前缘页岩气基础地质调查万地1井钻遇二叠系吴家坪组巨厚层硅灰岩、燧石灰岩,坚硬致密,裂隙、溶隙、溶洞极发育,钻进过程中钻井液漏失严重甚至失返,造成钻进困难。先后采用了随钻堵漏、桥接材料堵漏、水泥砂浆堵漏、胶质泥浆-水泥浆堵漏、拦截式堵漏工艺技术,基本解决了钻进中钻井液失返问题。     

山东地区地热井钻井工艺技术

山东地区地热以裂隙岩溶型、孔隙型、裂隙型热储为主，介绍了在这3种类型的地热热储中地热井钻井工艺技术。