冀东油田深层泥岩钻井液防塌性能评价方法研究

冀东油田深层泥岩主要是以伊利石、伊蒙混层为主的硬脆性泥岩;在钻井过程中,泥岩的剥落掉块容易引起井壁失稳,经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。针对冀东油田深层泥岩的理化特性和硬脆性泥岩的坍塌机理,研究了钻井液封堵性评价方法;通过高温高压滤失速率、纳米微孔滤膜测试技术和泥岩压力传递测试技术,来评价钻井液体系对硬脆性泥页岩微-纳米孔喉的封堵效果。这些方法对提高钻井液对硬脆性泥岩的封堵能力有一定的指导作用,可以用于现场施工过程中对井壁失稳预防及处理,指导钻井液防塌性能的现场监督管理和调整维护。     

油基钻井液在宝16-1井的应用

宝16-1井是宝浪油田宝中区块中部焉耆盆地宝浪苏木构造带宝中背斜构造的一口评价井,三开八道湾组地层以泥质粉砂岩为主、夹杂碳质泥岩且是煤层发育,对钻井液泥岩抑制以及井壁稳定性能要求较高。针对前期作业期间的井径不规则和井壁垮塌等复杂情况,优选油基钻井液进行现场应用,从现场使用情况表明,油基钻井液的使用避免了泥岩和煤岩的井壁垮塌问题,安全顺利的完成三开井段作业。     

川西仿油基钻井液体系研究与推广应用

针对川西地区以泥岩为主,地层易水化分散膨胀导致缩径、垮塌、卡钻等井壁失稳技术难题,室内实验以强化抑制性为原则,通过处理剂优选,室内实验研究出一种抑制性和润滑性良好,有利于储层和环境保护的类似油基钻井液性能优点的仿油基钻井液体系。通过水平井孝蓬XH井现场应用表明及推广应用,仿油基钻井液抑制性能好,解决了中浅层长水平段施工井井壁失稳、井下托压等技术难题,简化了井身结构。其中,含大段泥岩的三开制水平井简化为二开制水平井。     

星火2井钻井液技术

星火2井是中石化重点探井,完钻井深5650m。由于地质条件复杂,穿越地层多,地层岩性及压力体系复杂多变,给钻井液施工造成极大困难。通过使用正电钻井液体系、非渗透钻井液体系和阳离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,辅助相应的现场钻井液维护和处理工艺,解决了吉迪克组膏质泥岩塑性蠕变导致卡钻、苏维依组软泥岩造浆、下第三系及白垩系砂泥互层井壁失稳、寒武系裂缝和溶洞发育导致井漏及高温下钻井液流变性调控的难题,保证了长裸眼井段的井壁稳定,顺利钻至目的层。     

易垮塌地层水基钻井液改进技术

南海西部某油田WX地层泥岩、页岩层理发育明细,钻井过程中井壁失稳问题频发,由于井壁失稳导致的钻井复杂情况率高达30%以上,通过分析地层粘土矿物总量和常见非粘土矿物X射线衍射定量分析,研究泥岩、页岩层位井壁失稳的主要机理为:研究层位微裂隙发育,钻井液封堵性不足导致水相易进入地层。钻井液抑制性不足,导致粘土矿物水化严重。同时,粘土矿物中水化膨胀导致岩石应力急剧变化,并最终向井筒方向释放,造成缩径、掉块、坍塌和井径扩大等一系列井壁失稳问题。针对研究层位坍塌机理,在现场钻井液基础上,加强了其封堵性、包被性和抑制性,进而研发出以氯化钾和聚氨为抑制剂的高抑制性防塌钻井液体系。对该体系开展了系统评价,结果表明,该钻井液封堵性和抑制性较强,能满足现场工程需求。     

BH-WEI抗三高钻井液技术在克深2-1-14井的应用

克深2-1-14井位于塔里木油田山前构造带,由于地层倾角大,压力系数高,盐层厚度大,使得钻井时极易发生井壁垮塌,石膏、膏泥岩吸水膨胀等多种复杂问题,极大地制约了钻井提速。因此,针对克深2-1-14井钻井液技术难点,结合其地层特点和岩性理化特性,研究和优化了BH-WEI抗三高钻井液技术。现场应用表明,该钻井液体系具有优良的防塌防垮性能和润滑能力,完全能够满足该区块易垮、高温高压高密度、大段复合盐层、喷漏同层等特点的钻进需要,有效的改善了井壁的失稳程度,抑制了盐膏层"软泥岩"蠕变,同时该体系优良的流变性解决了窄压力窗口条件下的压力平衡问题,单井事故复杂率降为1.7%,钻井速度同比提高30%以上,大幅度降低了勘探开发成本。     

浅谈悬浮乳液钻井液在水平井中的应用

某井水平段长900米,含有硬脆性泥岩、砂泥岩,易发生井壁失稳的严重现象,将会影响施工安全和施工进度。针对此种现象,采用具有良好的抑制性、封堵性和保护油气层功能的悬浮乳液钻井液体系。现场应用表明,该钻井液具有优良的抑制防塌、润滑防卡、和保护油气层性能,满足了该井钻井施工的需要。     

复合有机盐钻井液技术在便X2井的应用研究

便X2井是江苏油田今年部署在金湖凹陷杨村断裂带上首口勘探评价井,主探该区E2d、E1f4+3含油气情况。为了解决该区戴南组中下部发育的棕色和白色软泥岩互层的水化分散与缩径、阜宁组硬脆性泥岩井壁失稳,造成完井电测时间长等问题。在室内开展了复合有机盐钻井液技术应用研究,制定了体系现场转化技术方案。该井复杂地层钻进中采用了复合有机盐钻井液技术,钻井作业顺利。现场应用表明,该体系性能稳定,维护简单,携岩性好、润滑性和降滤失防塌能力强,能有效抑制泥页岩水化分散,能为复杂地区钻井提供优越的性能保障。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷在方3井的应用研究

针对中原地区方3井泥岩地层掉块垮塌,导致井壁失稳的问题,填井侧钻,在钻井液中加入自主研发的聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)新产品,并进行了现场应用试验。试验结果表明:NAPG加入钻井液后,显著提高了钻井液的抑制防塌性能,有效解决了现场坍塌掉块、卡钻等井下复杂难题。介绍了NAPG产品的制备方法及其特性。对NAPG产品的配伍性能、抑制性能、润滑性能及生物毒性进行了测试评价,结果表明:NAPG与常规水基钻井液配伍性好,抑制性能和润滑性能优异,无生物毒性。岩屑一次回收率大于96.80%,相对回收率大于99%,相对抑制率大于95%;润滑系数小于0.1;EC50值为528.8g/L,远大于排放标准30 g/L。简述了NAPG产品在方3井的应用情况及应用效果,其较好地解决了该井侧钻井段出现的井壁失稳问题,表现出突出的井壁坍塌后的现场补救能力,实现了安全、快速、高效钻井,为该产品在强水敏性泥岩、含泥岩、泥岩互层等易坍塌地层及页岩气水平井的推广应用提供了较好的技术指导。     

聚束低自由水钻井液现场应用与关键技术处理

由湖北汉科公司开发并在冀东油田现场应用的聚束低自由水钻井液,主要是针对冀东油田南堡区块3号、5号构造钻井特点,通过增加抗高温处理剂及其他相关处理剂,在KCl聚合物泥浆体系基础上衍生的新型钻井液体系。     

钻井液用聚醚胺基烷基糖苷在方3井的应用研究

针对中原地区方3井泥岩地层掉块垮塌,导致井壁失稳,故填井侧钻,在钻井液中加入自主研发的聚醚胺基烷基糖苷(NAPG)新产品,显著提高了钻井液的抑制防塌性能,有效解决了现场坍塌掉块、卡钻等井下复杂难题。简单介绍了NAPG产品的制备方法及其特性。烷基糖苷在酸性催化条件下与环氧化物、多元醇反应生成聚醚糖苷,聚醚糖苷再发生胺化反应生成NAPG产品,其与常规水基钻井液配伍性好,抑制性能和润滑性能优异,无生物毒性。岩屑一次回收率>96.80%,相对回收率>99%,相对抑制率>95%;润滑系数<0.1;EC50值为528 800 mg/L,远大于排放标准30 000 mg/L。介绍了NAPG产品在方3井的应用情况及应用效果,其较好地解决了该井侧钻井段出现的井壁失稳问题,表现出突出的井壁坍塌后的现场补救能力,实现了安全、快速、高效钻井,为该产品在强水敏性泥岩、含泥岩、泥岩互层等易坍塌地层及页岩气水平井的推广应用提供了较好的技术指导。     

KCl聚胺抑制防塌钻井液在桥古2井的应用

桥古2井位于塔里木盆地沙雅隆起雅克拉断凸库纳斯2号构造上。桥古2井新近系地层水敏性强,易发生粘卡,古近系含有盐膏层,井壁易失稳,白垩系泥页岩表现硬脆,稳定性差,易吸水膨胀诱发剥蚀掉块。根据该地区地层特点应用了KCl聚胺抑制防塌钻井液,该钻井液体系性能稳定,现场的使用表现为抑制、抗污染能力强,有较好的悬浮携带,润滑防塌能力,流变性易控制,起下钻通畅,电测和地质资料准确,钻井工程安全顺利。     

高含硫地层井壁失稳机理及安全高效钻井技术研究

为保证高含硫地层钻井施工的安全,对引起高含硫地层钻井过程中井壁失稳现象的机理进行了分析,提出了针对性的防治对策。应用了一套适合高含硫地层的安全高效钻井液体系,成功进行了现场应用。造成高含硫地层井壁失稳的机理主要包括地应力崩塌、泥页岩水化作用、温度和压力的影响、物理作用以及硫化氢的影响等,在此类地层井施工时应注意控制合适的钻井液密度,提高钻井液的抑制性能、润滑性能和封堵性能,并注意钻井液的除硫措施。安全高效钻井液体系具有良好的基本性能、抗高温性能、抑制性能、润滑性能和抗污染性能,除硫剂RMS-2的引入能够有效降低钻井液中的硫化氢含量,并且其与钻井液体系的配伍性能较好。现场应用中,安全高效钻井液体系能够满足高含硫储层钻井施工的需求,S-101井施工过程顺利,未出现井下复杂事故,现场应用效果良好。     

甲酸钠钻井液体系的研究与运用

在钻进8 1/2"水平段储层时,储层变薄,所钻遇泥岩、炭质泥岩夹层多,造成井壁垮塌、计划外的侧钻和较高非生产时间。甲酸钠钻井液体系不用靠侧钻来避开泥页岩和碳质泥岩,可以直接打穿不稳定地层。现场应用结果表明该体系具有流变性能稳定、抑制性强、低伤害、固相含量低、低腐蚀等优点,从而起到稳定井壁,保护储层,井眼净化和降低摩阻的作用。     

钻井液体系对泥岩地层井壁稳定性影响研究

井壁围岩失稳所造成的复杂情况在油气钻井过程中具有普遍性。因此,准确地评价钻井液对地层岩石的强度影响,可以为钻井施工提供可靠的依据。岩石浸入在钻井液后,水进入到微裂隙和孔隙中去,在外部应力场的作用下,以孔隙水压力的方式叠加到外部应力场上,对岩石产生力的作用,水对受力岩石产生力学效应,受岩石中含水量的制约。钻井液体系对泥岩岩石力学性质有显著影响,一般规律是随含水量增加,内摩擦角、抗压强度、内聚力减小。这些变化所造成的结果是泥岩井壁更加的不稳定,更容易发生破坏。2号钻井液体系具有较强抑制性,可以有效地控制泥页岩的吸水量与吸水进程,使井壁在较长一段时间内保持稳定。因此,选择强抑制性的优质钻井液体系进行钻井对油气的勘探开发意义重大。     

乌南9区块井壁坍塌复杂成因和技术对策研讨

在鸟南9区块勘探初期,钻进宗巴音组大段泥岩过程中,发生井壁掉块坍塌等复杂情况,影响了钻井速度和油层保护.对宗巴音组地层岩性特征进行了分析,讨论了地质因素、钻井液密度及性能和工程因素等方面对井壁失稳的影响,提出了稳定井璧的现场技术对策.     

梨树断陷致密承压封堵钻井液技术研究

为解决梨树断陷硬脆性泥页岩地层井壁失稳的问题,根据多元协同井壁稳定理论,提出了以柔性封堵剂配伍刚性封堵剂来提高钻井液封堵能力的技术对策,构建了致密封堵钻井液体系。性能评价结果表明,该钻井液体系可将泥页岩的渗透率降低至95%以上,抑制性能优异。在梨6-11HF进行了现场试验,钻井过程中均未出现井壁失稳现象,试验井段平均井径扩大率仅为8.94%,电测均一次成功。     

油基钻井液体系在辽河油田的应用研究

通过对牛居构造已钻井及地质资料分析,牛居构造发生井壁坍塌的主要原因是大段泥岩的存在。提出了采用油基钻井液体系的技术对策,并提出了配置工艺、维护与处理工艺。通过应用,油基钻井液体系能够有效防止泥岩段的井壁垮塌情况,而且能够提高机械钻速,减小钻头磨损。     

罗斜153井井壁稳定钻井液技术

罗斜153井是位于济阳坳陷沾化罗家鼻状构造带153断块的定向预探井,由于地质构造复杂,二开大井径长裸眼井段井壁稳定和井眼净化难度大、沙河街组上部易剥蚀掉块、下部软泥岩和盐膏层易缩径。通过使用聚磺润滑防塌钻井液体系和聚胺抗盐润滑防塌钻井液体系,配合现场钻井液维护处理工艺,不但解决了二开长裸眼的井壁稳定和井眼净化问题及沙河街组井壁失稳的难题,而且给邻井的钻探提供了技术保障。     

安平189大位移水平井钻井液技术

安平189井完钻井深4081.13 m。斜井段钻穿长71黑色炭质泥岩,该炭质泥岩硬脆,极易剥蚀掉块,造成井壁失稳;超长水平段钻屑悬浮、携带困难;水平段后期钻井施工摩阻和扭矩增大,尤其滑动钻进困难。针对以上难点优选了聚合物润滑封堵防塌钻井液体系。现场应用结果表明,该钻井液体系能够抑制炭质泥岩剥蚀掉块,在炭质泥岩及整个水平段的钻进过程中井壁稳定,井下无坍塌;水平段摩阻系数控制在0.07以内,滑动钻进施工顺利;油层保护效果好,产量创该区块同目的层水平井新高。