涠洲W油田全油基强封堵钻井液技术

涠洲W油田涠二段易垮塌地层所用常规油基钻井液油水比和破乳电压低,乳化状态稳定性不够,易引起地层泥页岩水化分散,给井壁失稳和储层保护造成困难。在分析涠二段硬脆性灰色泥岩垮塌机理基础上,通过提高油水比来提高钻井液的乳化稳定性、优化复合粒径封堵材料,构建了全油基强封堵钻井液体系。室内性能评价结果表明,优化后的全油基钻井液乳化稳定性强,塑性黏度小、滤失量小、封堵承压效果好,抗水和土污染能力强。全油基强封堵油基钻井液体系已在涠洲W油田11口定向井中取得成功应用,解决了超千米长裸眼涠二段易垮塌地层井壁失稳问题,同时储层保护效果良好。本文研究成果可为类似硬脆性泥页岩易垮塌地层钻进和储层保护提供借鉴。     

海上复杂易垮塌地层高性能油基钻井液研发与应用

南海西部北部湾盆地涠西南油田涠洲组地层受构造应力及地层高含硬脆性泥页岩影响,井壁失稳风险极高,传统油基钻井液在钻进涠二段过程中不断出现起钻困难、井壁失稳和固井质量差等诸多问题。在分析传统油基钻井液应用情况的基础上,通过对乳化剂、封堵剂以及提切剂等处理剂优选,研发了新型高油水比（95∶5）高性能油基钻井液体系,该钻井液具有良好的井壁稳定、封堵能力以及优异的ECD控制能力,抗劣质土污染可达15%,岩心被钻井液损害后渗透率恢复值在90%以上,返排压力为0.4 MPa,具有良好的储层保护能力,并可提高机械钻速和起下钻效率。现场应用结果表明,高性能油基钻井液钻进涠洲组二段地层时,钻井液流变性稳定,封堵性强,井眼清洁效果好,ECD值低,未发生井漏现象,井深2 500 m钻井周期为8.09 d,较前期开发井钻井周期降低48%,储层保护效果良好。为今后北部湾海域类似油田开发提供了良好借鉴。      

涠洲12-1N油田开发储层保护技术

涠洲12-1N油田地层坍塌压力高,而地层流体又处于正常的压力梯度。地层压力系数小于1.05 g/cm3,实际使用的钻井液密度大于1.30 g/cm3,采用尾管射孔和裸眼打孔筛管完井2种完井方式。钻井液流体压力将远大于地层流体压力,其结果将导致钻井液侵入油气层深度和数量过大,极易造成储层污染和损害,生产返排压力过高等。为安全钻开油层并保护好储层,通过对涠洲12-1N油田地层情况、定向井对钻井液的特殊要求、储层物性及敏感性分析研究,阐述了如何采取正确的储层保护措施,优选并成功地使用合适的钻井液体系和完井液体系及相应的技术措施,实现了优快钻井的工程需要,有效地减轻了钻完井作业过程中可能造成的油气层损害。     

涠洲11-1油田流沙港组储层损害机理

涠洲11-1油田主力储层流沙港组是低孔低渗透储层段,测井解释显示该段储层具有工业开采价值的地质储量。开发过程中使用油基钻井液,钻井完井液对储层造成损害导致生产井产能低或无产能。开展了单一钻井液和完井液、顺序工作液的动态损害评价、工作液与地层流体的配伍性评价等系列实验,探讨工作液的损害机理。研究表明,单一钻井液对储层损害程度弱,完井液对储层损害程度中等偏弱,而造成储层损害的关键因素是钻井完井液与完井液不配伍,产生大量白色絮状沉淀堵塞孔喉,导致储层产能低或者无产能。利用X-射线、能谱扫描、电镜研究表明,沉淀是由钻井液中10%CaCl2乳化液与射孔液中weight4加重剂生成的Ca3(PO4)2,矿场油井产出物佐证了室内研究结果的正确性。     

大庆油田外围开发井甲酸盐钻井液研究与应用

室内实验研究了甲酸盐的特性，分析了甲酸盐钻井液的作用机理，针对储层特点，确定了应用于大庆外围低压低渗透油田的甲酸盐钻井液体系，并进行了现场试验和推广应用。室内实验和现场应用结果表明，甲酸盐钻井液性能稳定，钻井完井施工顺利，无井塌、井漏、卡钻事故发生，能够满足φ178mm和φ200mm井眼开发井钻井施工要求；抑制性强，井壁稳定效果好，井眼规则，井径扩大率小；机械钻速高，油层浸泡时间短，是一种有利于储层保护和增产的钻井液体系。     

海上复杂压力体系油田钻井安全密度窗口研究

地层存在复杂压力体系将给钻井工程带来严峻挑战。涠洲12-1油田钻遇高坍塌压力、高孔隙压力以及压力衰竭、低漏失压力地层,钻井的主要困难在于涠二段上部层理、裂缝发育的泥页岩极易坍塌,涠四段异常高压与异常低压地层共存,异常低压段易发生钻井液漏失。通过岩石力学分析得出:涠二段泥页岩的坍塌主要受层理弱面控制,以较小的井斜角钻井时井壁稳定性较好;涠四段主力储层孔隙压力降低后,坍塌压力与漏失压力均降低。基于以上分析得出钻井安全密度窗口随井深的变化情况,提出安全钻井设计原则,即涠二段泥页岩井眼轨道设计中尽量选用低井斜角通过,并采用单独开次钻进,涠四段储层使用高压差屏蔽钻井液体系和尽量低的钻井液密度,减少井壁失稳风险。     

涠洲12-1油田储层损害及其防治

在钻完井及修井过程中，涠洲12—1油田储层受到了一定程度的损害，这影响了该油田的投资回收和原油产量。中根据该油田的地质情况、实际施工工艺及室内实验结果，重点分析了钻井液液相侵入产生的乳化堵塞对低压、低渗油层产能的影响，提出了提高钻井液暂堵性能，采用防漏的一次性不压井管柱完井工艺，以及使用防漏压井液等防治措施。这一研究成果为该油田新开发井的顺利投产、老井修井效果的提高，以及减少修井工作量提供了技术支持，对该地区同类油田的有效开发具有借鉴意义。     

油基钻井液的封堵性能研究与应用

在涠洲12-1北油田一期工程中使用油基钻井液后事故率明显降低,但仍未能彻底解决涠二段硬脆性泥页岩井壁稳定性问题。对进一步加强油基钻井液的封堵能力进行了室内研究。通过在油基钻井液中引入超微细颗粒材料、纤维材料、变形材料和粘弹性材料,可大幅度提高其封堵能力。在涠洲12-1北油田二期工程中应用了加强封堵能力的油基钻井液,结果钻井施工非常顺利,几乎无井下复杂事故。室内评价及二期工程实践结果表明,增强油基钻井液的封堵能力对保持硬脆性泥页岩井壁稳定至关重要。     

涠洲W油田多压力系统储层定向井钻井液优化技术

涠洲W油田储层段存在多压力系统,导致常规PLUS/KCl钻井液因流变稳定性较差而老化后增黏变稠、封堵材料单一使钻井压差超过26 MPa时发生井漏、暂堵剂粒径分布不合适使储层保护效果欠佳等问题。在常规PLUS/KCL钻井液配方基础上,通过优化处理剂加量提高体系流变稳定性,优选封堵剂及复配组合提高封堵能力,同时优化暂堵剂粒径分布提高储层保护效果,形成了一套适用于多压力系统储层定向钻进的PLUS/KCl钻井液体系。室内性能评价结果表明:优化后的PLUS/KCl钻井液具有良好封堵承压能力,120℃/35 MPa条件下12 h,在天然岩心上的侵入深度仅4.1 cm,可有效减小井漏风险;截断污染端后岩心的渗透率恢复率大于90%,储层保护效果好;钻井液性能稳定,岩屑滚动回收率高达90%以上。现场应用结果表明:采用优化后的PLUS/KCl钻井液作业,未发生井漏、井壁失稳等复杂情况,各井产量均超配产,有效解决了高压差下定向井安全钻井和储层伤害难题,具有较好的推广应用价值。     

涠洲121油田储层损害及其防治

在钻完井及修井过程中 ,涠洲 1 2 1油田储层受到了一定程度的损害 ,这影响了该油田的投资回收和原油产量。文中根据该油田的地质情况、实际施工工艺及室内实验结果 ,重点分析了钻井液液相侵入产生的乳化堵塞对低压、低渗油层产能的影响 ,提出了提高钻井液暂堵性能 ,采用防漏的一次性不压井管柱完井工艺 ,以及使用防漏压井液等防治措施。这一研究成果为该油田新开发井的顺利投产、老井修井效果的提高 ,以及减少修井工作量提供了技术支持 ,对该地区同类油田的有效开发具有借鉴意义。     

有机盐强抑制可降解钻(完)井液在胜利油田的应用

胜利油田低渗油藏储量丰富,目前多采用水平井开发方式,但常规钻井液往往会对储集层造成伤害,降低油气井产量。因此,有必要选择一种适合的钻井液体系。对有机盐强抑制可降解钻、完井液技术进行了筛选,并在胜利油田多个区块进行了现场应用,取得了较为理想的效果,有机盐强抑制可降解钻、完井液体系对胜利油田低渗储集层有较好的保护作用,能显著提高油气产量,提高勘探开发效益。     

涠洲12-1油田水平井无固相有机盐钻井液技术

涠洲12-1油田在应用无固相有机盐钻井液钻进储层时,存在钻井液流变性不能满足长裸眼水平段井眼清洁要求、暂堵剂粒径分布不合理和储层保护性能差的问题。为此,通过优化增黏剂的加量和暂堵剂的粒径分布对无固相有机盐钻井液配方进行了优化。性能评价表明:优化后的无固相有机盐钻井液具有较高的低剪切速率黏度,可以提供良好的携岩和悬浮岩屑的能力;储层保护性能优良,岩心的渗透率恢复率大于90%;抑制性能较强,泥页岩线性膨胀率仅为10%,岩屑滚动回收率高达96.48%。4口井的现场应用结果表明:采用优化的无固相有机盐钻井液后,涠洲12-1油田水平井段未发生起下钻遇阻;表皮系数由20.0以上降为-3.0,产油量为配产的2倍。这表明,优化后的无固相有机盐钻井液能满足涠洲12-1油田水平段钻进的要求,可解决水平井段井眼清洁和储层保护效果差的问题。      

渤海湾边际油田水平井钻完井技术

渤海湾地质油藏条件复杂，中小型边际油田多，所产原油多为重质稠油，导致渤海油田普遍存在开发难度大、单井产能低的现象。为此，提出采用优快钻完井技术和水平井钻完井技术进行开发，研究了水平井开发所具有的突出优势和需运用的关键技术。旅大4-2油田为典型的边际油田，该油田充分运用水平井钻井技术、疏松砂岩油层保护技术、“适度防砂”技术以及控制生产压差排液及投产等技术，达到了油田高产和稳产的目标。该技术已在渤海湾其他边际油气田得到推广应用。     

无土相漂珠钻井完井液体系在DP3井水平段的应用

为了增加泄气面积,了解盒3气层的自然产能,在大牛地气田盒3气层实施了DP3井水平井钻井工艺试验。为了有效保护气层,在DP3水平井水平段采用水基欠平衡钻井,循环介质采用无土相漂珠钻井完井液体系,该体系特点是通过减轻剂—玻璃微珠降低钻井液密度实现欠平衡钻井,有效保护储层。现场应用表明,无土相漂珠钻井完井液体系基本满足了安全生产的要求,实施了平衡钻井技术,部分井段实现了微欠平衡钻井,有效地保护了储层,很好地解决了水平井段的携带岩屑、固相控制、润滑防卡、井壁稳定、储层保护等技术难题。后期测试无阻流量达到6.34×10~4 m~3/d。     

侧钻井钻完井一体化工程可行性探讨

某低孔低渗-特低渗气藏深层进行了2轮次的勘探,虽发现了高产井,但后期展开勘探未能规模突破;钻遇的深部硬脆性泥岩和火成岩地层井壁稳定性差,出现坍塌、掉块、漏失等复杂井下事故;储层试油、压裂改造效果不理想,发现和解放油气藏是面临的难题。提出在老井眼上进行开窗侧钻,尽可能保护储层高效开发的钻完井兼顾储层改造一体化工程设计思路。利用测井资料预测了储层出砂可能性及出砂临界压差,结合完井风险评估和储层改造要求,确定了侧钻井采用复合完井方式较好;进行了侧钻井地层三压力剖面预测,地层坍塌压力大于孔隙压力,实施欠平衡钻井易造成井壁坍塌;提出目的层进行储层专打的思路,论证了液相精细控压钻井优于气体欠平衡钻井,并配套了储层保护的液相钻井液体系。储层改造建议下部地层采用裸眼笼统压裂, 压裂后产能预测达到了增产改造目的。     

东方1-1气田完井技术及其研究展望

莺歌海盆地东方1-1气田产层--莺歌海组具有中低渗透率砂岩气层的特征,易受到水敏、水锁及微粒运移损害。通过开展钻完井液体系研制、生产管柱结构优化以及完井工艺措施研究等科研攻关和实践,形成了以进攻性隐形酸完井液储层保护技术、水平井防砂控水技术、动态监测技术、水平井筛管和尾管固井联作技术及安全控制与完井管柱优化等为核心的高产水平气井安全、高效开发的完井技术体系。开发井的产能都达到了开发方案中的配产要求,有效地保证了东方1-1气田顺利投产和向下游稳定供气。同时,针对下一阶段开发目标黄流组,也提出了高温高压完井、低孔低渗储层保护、提高单井产量等关键技术的攻关研究方向。     

松辽盆地北部深层天然气勘探钻井完井保护技术

通过对松辽盆地深层勘探钻井完井技术的简要回顾，指出保护储层的钻井、完井技术所经历的“采用优质钻井完井液体系，实现对储层的保护；使用低密度钻井液提高钻井速度，近平衡钻井对储层的发现与保护和采用欠平衡钻井工艺技术，发现与保护储层”3个阶段分别满足深层勘探就钻井完井过程中保护储层的技术要求。针对深层储层物性和钻井技术条件，研究了储层潜在损害方式和损害程度，分析了各个阶段钻井完井过程中保护技术的作用原理、应用情况与取得的效果。实践表明，保护储层应以勘探发现程度需求为依据，兼顾资料需求和勘探钻井投资，选择相应的保护储层类别。建议加强松辽盆地北部深层天然气勘探钻井、完井过程对储层的保护，探索进一步开展充气、泡沫、雾化、空气等气体钻井技术的研究与应用，使储层发现与保护技术得到一个质的飞跃。     

桩1-支平1井钻井液工艺技术

桩1－支平1井位于胜利长堤油田桩1块中部构造较高位置，目的层是馆陶组上段9小层，该井是胜利油田第一口分支井，钻探目的是利用分支水平井技术控制更大面积储量，抑制底水锥进，增大泄油面积，提高采收率，针对分支水平井对钻井液的特殊要求，及分支井施工钻井液在裸眼井段静止时间长，要求钻井液具有很好的悬浮携带能力，稳定性能，流变性能和油层保护性能，采用聚合醇防塌钻井液体系，聚合醇钻井液以聚合醇为主要处理剂，正电胶，两性离子聚合物为辅助处理剂，经现场应用表明，聚合醇在钻井液中加量为3％时，具有很强的润滑性，抑制性和防塌性能，携岩能力和保护油气层能力强；生物毒性小，LC50值大于30800g/mL，利于环境保护，满足了该水平井钻井的要求。