塔河油田欠平衡钻井钻井液技术

塔河油田自在T401井首次尝试欠平衡钻井技术获得成功以来,先后在多口井实施了欠平衡钻井技术,选用的无固相盐水聚合物钻井液体系性能稳定,流变性能和携岩性能好,原油分离效果优异,保护油气层效果突出,满足了欠平衡钻要求,取得了显著的经济效益,介绍了无固相盐水聚合物钻井液体系的室内优选以及现场应用情况。     

乳化柴油钻井液欠平衡钻井技术在松辽盆地南部油气田的应用

依据松辽盆地南部油气田负压钻井存在的主要技术难点，通过对井眼稳定的实验分析、负压钻井的安全与井底负压值的控制设计以及负压钻进结束后压井技术的系统研究，确定了以乳化柴油钻井液作为钻进和压井的负压钻井施工方案。首次在国内安全顺利地应用低粘、低切、低密度乳化柴油钻井液体系，在探井SNl82井、评价井SN98井进行了欠平衡压力钻井施工。在SNl82井中新发现了2个天然气层；在SN98井中钻遇了多个天然气层，从2038m点着火到完钻，实现了“边喷边钻”，放喷管线口火焰最高时达8．5m左右。机械钻速比邻井高2—4倍，1只钻头相当于邻井2只钻头的进尺。此外，该乳化柴油钻井液在加入破乳剂等处理剂后可回收部分柴油，大大降低了欠平衡钻井成本。     

无固相钻井完井液在欠平衡钻井中的应用

塔里木北部地区塔河油田的主力油藏为奥陶系碳酸盐岩潜山型油藏。自从无固相聚合物钻井液体系在塔河油田的S66井首次尝试欠平衡钻井获得成功以来,先后对包括直井、水平井在内的16口井实施了欠平衡钻井。现场应用表明,无固相聚合物钻井液体系性能稳定,携岩性好,完全满足了塔北奥陶系欠平衡钻井要求。介绍了无固相聚合物钻井液体系的性能及现场应用情况。     

一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫钻井液

欠平衡钻井技术的关键是控制钻井液密度．使井内液柱压力小于储层孔隙压力。介绍了一种适用于欠平衡钻井的充气泡沫低密度钻井液。该充气泡沫钻井液在固体矿产勘探和热气田开采等方面取得了较好的应用效果。这种钻井液为气、液、固三相体系．泡沫剂选用DF-l,稳泡剂为一般的有机高分子聚合物。根据欠平衡钻井要求。通过对粘土、聚合物和泡沫剂的加量进行正交试验,优选出了若干组充气泡沫钻井液配方。应用表明,该充气泡沫钻井液泡沫稳定、密度低、液柱压力小、流变性好、携带岩屑能力强,有一定的抑制地层粘土矿物膨胀分散的能力和抗高温抗污染能力,可以作为欠平衡钻井介质进行试验应用。     

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施。实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵入,下部马家沟组盐膏层易盐溶垮塌、蠕变缩径、起下钻困难等技术难题,达到了优质、安全、快速钻井的目的。     

龙探2井钻井液技术

鉴于龙探1井发生的复杂情况,针对龙探2井的地层特点,采用了不同的钻井液体系及现场维护技术措施.实钻表明,龙探2井使用无固相钻井液、低固相聚合物钻井液、聚磺防塌钻井液和饱和盐水聚磺钻井液体系,解决了该区块上部刘家沟组地层易漏失,石千峰和石盒子组地层易膨胀分散、剥落掉块,中部山西、太原组煤层易垮塌、阻卡,本溪组地层易石膏侵...     

塔河油田盐膏层钻井液技术

塔里木盆地石炭系盐膏层埋藏深，温度为110～130℃。钻井过程中，盐岩、软泥岩的塑性变形，硬石膏的吸水膨胀，高压低矿化度的盐水层对高密度钻井液的污染，盐岩、石膏的溶解使井径扩大，造成井壁垮塌；含膏盐泥页岩吸水膨胀和塑性变形．造成缩径和垮塌．易导致粘卡事故的发生。采用聚磺欠饱和盐水钻井液体系。经现场应用表明，聚磺欠饱和盐水钻井液性能稳定，抑制泥页岩水化分散能力强，携岩能力强，井壁稳定，井径扩大率低，流变性好，FCLS可有效控制钻井液的流变性；钻盐层前把聚磺钻井液转换为聚磺欠饱和盐水钻井液．控制Cl^-含量大于160000g／L，钻井液具有良好的抗盐性，有效抑制膏盐层的塑性流动和盐岩的溶解；该钻井液滤失量低，具有良好的造壁性能，能够有效防止井眼扩大；该钻井液体系钻井液排放量少，处理维护工艺简单，满足了塔河油田盐膏层钻井的要求。     

四川油气田钻井液体系及工艺调查分析

针对四川油气藏─碳酸盐岩非均质裂缝性油气藏的特点，上部地层多采用多元聚合物无固相和多元聚合物低固相钻井液对付易塌层段；中部地层主要用聚磺钻井液、抗盐膏污染聚合物钻井液、钙处理或“三磺”钻井液对付膏盐层或盐水层；下部地层常用聚磺钻井液、钙处理钻井液、钾石灰聚合物或“三磺”，钻井液钻达目的层。文章针对各类钻井液的作用方式与原理，分析了四川油气田的应用效果，提出了钻井液的主要发展方向及在研究中应注意的问题。     

巴彦浩特探区钻井液技术初探

巴彦浩特探区钻井液工艺技术的重点是，解决疏松砂砾岩地层水涌漏同层、侏罗系地层水的HCO3^-污染及可能出现的火成岩地层井塌复杂。结合内蒙古巴彦浩特探区地层和井身结构特点，采用了两性聚合物／氯化钾钻井液和氯化钾／石膏-聚磺钻井液体系。该体系抑制能力强，性能稳定．容易实现低固相、低密度近平衡钻井，保护储层效果好。对复杂情况采取了有针对性的处理办法：平稳操作和合理的钻井工程措施是预防水层涌漏同层和火成岩井塌复杂的重要手段；用井场易得的固井水泥或石膏配合烧碱处理HCO3^-污染简便易行；处理火成岩井塌复杂，控制合适的钻井液性能是必要的。     

大港油田板深7井钻井液工艺技术

板深7井是大港油田板桥古潜山构造的一口重点超深探井,完钻井深5191.96m。该井针对不同的地层采用不同的钻井液体系。二开选用聚合物钻井液和相应的技术措施,有效地抑制了地层造浆;三开选用硅基防塌钻井液,性能保持低粘度、低切力、高动塑比,利于携砂、脱气,具有良好的流变性和防塌性;四开实施欠平衡钻井技术,采用无固相钻井液体系。现场应用表明,在清水中加入1％的碱式碳酸锌、0．2％的缓蚀剂和适量烧碱,用可溶性盐来调节钻井液密度,防止了二氧化碳、硫化氢对钻具的腐蚀,保护了油气层,满足了欠平衡钻井的施工要求。     

欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。     

聚磺钾盐钻井液的现场应用

东濮凹陷兰聊断层下降盘毛岗构造、庆63断缝带等区块，从沙一下下部到沙二段有大段地层含有蒙脱石及较多的伊利石和伊蒙混层；沙三段为含伊利石的硬脆页岩，滤液易沿着层理面的微裂缝渗入，引起剥蚀垮塌。在这些区块的长期钻井实践中都依靠有机处理剂来稳定井壁，经常发生井壁掉块坍塌．导致井下复杂。聚磺钾盐体系具有比较经济、易于维护、防塌效果好的特点，尤其对储集层段有很好的防塌作用，因此配制出了适合深部地层易垮塌特点的保护油气层的聚磺钾盐钻井液体系。实际应用效果表明，该体系有效抑制了下部井眼的剥落垮塌，掉块很少，钻井顺利，提高了钻进速度和井身质量，平均井径扩大率约为8．3％，并保证了较高的渗透率恢复值。     

无固相钻井液技术在安棚油田的应用

安棚油田埋藏深．储量少，因普通聚合物钻井液具有“三高一低”(指高固相、高粘切和低滤失量)特点，采用该钻井液钻井时．中上部砂砾岩井段机械钻速低，经常出现厚泥饼“小井眼”阻卡和渗透性漏失等井下复杂情况，使钻井综合成本居高不下．严重制约着该油藏的增贮上产。低固相、低粘度和低切力的无固相钻井液，在循环排量一定的情况下．冲刷井壁的能力较其它体系强，难以形成虚厚的泥饼和过大的液柱压力(包括激动压力)，能够从根本上消除钻井施工中的厚泥饼阻卡问题．缓解砂砾岩的渗透漏失，最大限度地提高机械钻速。在现场应用7口井表明，通过采用FA367／KCI无固相钻井液技术．“小井眼”阻卡和渗透性漏失得到有效缓解，井下安全，起下钻、完井作业顺利；与本区块同类型井相比(平均井深为3300m)．机械钻速由原来的8．12m／h提高到11．52m／h，提高了44．6％以上．钻井周期由原来的48．28d降低到现在的36．2d，钻井成本大幅度下降。     

大牛地气田保护储层钻井液技术

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,自产能力低,如不采取全面系统的油气层保护技术,完井后气层基本无自然产能,压裂改造后,单井产气量也普遍较低.通过对储层特征和钻井过程中造成地层伤害的主要因素进行研究,探索出了一套针对大牛地气田的钻井液保护技术,主要包括:屏暂暂堵技术、钾铵基钻井液、两性离子钻井液、聚醚多元醇钻井液、改性天然高分子钻井液等.保护气层钻井液技术的应用,提高了机械钻速和井身质量,减少了钻井液对气层的浸泡时间,解决了井壁失稳、气层伤害问题,提高了气产量.其中,屏蔽暂堵技术对于裂缝性气层具有较好的保护能力;钾铵基钻井液对基质渗透率损害非常小,适合于裂缝不发育的开发井施工,在裂缝发育的区块应结合屏蔽暂堵技术对气层进行全面的保护;聚醚多元醇和改性天然高分子钻井液可以进一步推广应用.     

可循环自动发泡钻井液技术

在优选表面活性剂、协同稳泡聚合物的基础上,进行了可循环自动发泡钻井液体系配方的优化,研制出了一种由聚合物基液和发泡剂组成的新型可循环自动发泡钻井液体系.性能测试结果表明,优选配方的聚合物基液完全能满足油气田的常规钻井需求,当添加发泡剂后,形成的泡沫钻井液同样具有很好的综合性能,适合油气田的欠平衡钻井.     

泡沫钻井液研究及其应用

通过对泡沫钻井液的保护油层机理和其性能与温度、压力、时间及各种试剂的关系分析得知，泡沫钻井液对渗漏地层有良好的防漏、堵漏效果，具有较强的净化能力，尤其在大斜度井段和水平井段的钻井过程中，解决了沉积井眼下侧的岩屑床等问题。现场应用表明，泡沫钻井液适用于地层裂缝发育、漏失严重、低压以及超低压地层钻井，能满足地质录井要求，利于及时发现、保护油气层。泡沫钻井液性能稳定，具有静液柱压力低、润滑性和携岩性能好、滤失量小、摩阻小、抗污染和助排能力强以及对油层伤害小等优点，适用于压力系数较低地层的钻井。该体系能有效地降低事故的发生率，防止了井壁坍塌；满足了低压、低渗地层以及大斜度井段和水平井段的钻井要求。     

DUKHAN油田水平井钻井液技术

DUKHAN油田是江苏油田钻井处在卡塔尔承钻的区块，该区块井多为水平井，井深为3000～3200m，水平段长1000～1500m。针对该区块地层易漏、垮塌和造浆性强等特点，在不同的井段采用了不同的钻井液体系。即一开井段用清水／高粘度胶液；二开井段用高密度聚合物膨润土钻井液；三开用低固相聚合物钻井液；四开井段采用无损害无固相聚合物钻井液。现场应用结果表明，该套钻井液体系具有较强的抑制性，能保持较高的动塑比，提高钻井液的携砂和润滑能力，解决了上部地层井漏、垮塌和地层造浆，以及增斜段、水平段的携砂、润滑性问题，保证了DUKHAN油田钻井施工的顺利进行。