保护储层的钻井液研究技术研究现状

通过对储层伤害的室内评价,综述性的分析油、气层的主要伤害机理,以及在开发过程中对储层的伤害机理,提出针对不同储层类型保护储层的钻井液技术,即保护疏松砂岩储层、裂缝性储层、裂缝-孔隙型储层的钻井液技术.     

煤层气储层特征及钻井液选择

我国煤层气储层微孔和裂缝发育,储层渗透率、压力及含气饱和度均偏低,煤岩表面常常带有负电荷;为了较好的开发煤层气储层,钻井液应当具有较强的封堵性和抑制性、合理的密度和pH值,较低的表面张力;本文介绍了几种国内外应用较为成功的煤层气钻井液选择.     

酸化作业中的储层伤害

由于储层岩石成分、结构及储层中流体的不同，导致酸化技术的复杂性，使得有的酸化作业不但不能解除原有的储层堵塞，相反会给储层带来进一步的伤害。因此，酸化作业中如何采取积极有效的措施就成了酸化中的首要问题。较为详细的介绍了酸化作业中可能引起的储层伤害。     

绒囊钻井液控制煤层气储层伤害室内研究

室内用成核剂、成膜剂、成层剂和定位剂配制密度为085 g/cm3的绒囊钻井液,研究其对煤层的封堵及保护效果。用内蒙古煤研磨成不同目数煤粉,分别模拟大、中、小漏失通道做煤屑充填封堵实验,回压05 MPa,KCl清水钻井液加压05 MPa全部漏失,绒囊钻井液加压5 MPa无漏失。利用内蒙古煤钻取煤柱塞做煤柱塞封堵实验,KCl清水钻井液随压力增加漏失速率增大,绒囊钻井液加压600 MPa无漏失。KCl清水钻井液污染后煤柱塞渗透率恢复值小于66%;绒囊钻井液污染煤柱塞,切片10 cm后渗透率恢复值大于96%。绒囊钻井液能够封堵煤层,有效减小对煤层的伤害。     

长北气田储层保护钻井液技术研究与应用

长北气田采用裸眼完井方式,钻进中钻井液跟储层的接触时间长,为了减小在水平段钻进过程中钻井液液相和固相侵入对储层的伤害,模拟长北气田地层环境做钻井液对储层的伤害实验,研究出一套适合长北水平段山2气层的储层保护技术。现场5口井的应用结果表明,钻进过程中钻井液对储层的伤害很小,CB8-3完井投产后获得超过230×104m3/d的工业气流,创造单井产量最高记录。表明对裸眼水平段的储层保护钻井液技术取得明显效果。     

模拟井下环境钻井液损害地热储层实验研究

通过模拟北京地区地热井环境,研究了热储层岩样在常用水基钻井液作用下损害程度的大小,得出热储层岩样综合损害程度为弱~中等偏弱。通过温度、压差、滤失量对热储层损害影响的实验研究,得出随着温度的升高、压差及滤失量的增加,钻井液对储层的损害程度逐渐增大,研究发现野外露头岩心与井下现场实际岩心损害规律趋于一致。     

纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的实验研究

针对我国煤层气储层低孔低压的特点,笔者提出采用纳米材料暂堵技术与可循环微泡沫钻井液相结合的技术思路。通过泡沫钻井液稳定性评价、钻井液性能参数测试与微观形态观测、煤岩膨胀性测试、煤岩滚动回收率评价、原状煤岩气体渗透率测试等方法,对纳米材料稳定的微泡沫钻井液降低煤层气储层伤害的能力进行了评价。结果表明：纳米材料可以提高泡沫钻井液的稳定性;纳米材料稳定的微泡沫钻井液密度（0.7~1.0 g/cm 3）与黏度指标可控,并且能有效抑制煤岩基质吸水膨胀,可满足低孔低压煤层的钻进要求;纳米材料稳定的微泡沫钻井液可有效封堵低孔低渗煤层,而通过表层切片处理后,煤岩气体渗透率恢复率达72%~96%。综合来看,纳米材料稳定的微泡沫钻井液不仅可以保证煤层稳定,还能降低对煤储层的伤害,适合低孔低压煤层气储层钻进。     

煤层气储层损害机理与保护钻井液的研究

采用X射线衍射、扫描电镜、泥页岩膨胀实验、页岩分散实验、薄片分析、压汞分析、润湿性测试和敏感性评价等手段分析了山西沁水盆地煤层气储层的损害机理。在此基础上进行了针对性的保护对策研究,优选出了表面润湿性改善剂SD-905,水敏性抑制剂SMYZ-2,并最终研制出了山西沁水盆地煤层气储层的钻井液：0.4%SD-905+0.5%SMYZ-2溶液,其对煤层气储层岩样湿态下的渗透率损害最低。     

页岩气储层钻井液损害评价研究

延长油田页岩气储层埋藏较深,地质条件复杂,页理构造发育,岩石物性极差,页岩易膨胀、分散。由于孔缝并存,页岩气储层比砂岩油藏具有更严重的微粒运移损害、储层应力敏感损害、水锁损害等特性。鉴于延长页岩储层太过致密,不能用常规方法进行渗透率测定。通过采用人造裂缝法测定钻井液对储层裂缝的污染程度来表征钻井液对储层的损害率。经人造裂缝法测定,延长油田现场使用的白油基钻井液体系对页岩气储层的污染渗透率恢复率达到91.060%,初步证实该体系具有良好的储层保护效果,可在延长油田进一步推广使用并验证。     

植物胶冲洗液的性能及新型植物胶QM的开发研究

植物胶作为钻探冲洗液已有多年的历史，主要在第四系覆盖层、松散地层、砂卵石层勘探取心有独特的效果。近年来，随着环境保护意识的加强，野生植物资源的开发受到了极大的限制，急需寻求新的可持续利用的植物胶。从常用植物胶化学组分以及冲洗液的粘度特性入手，研究植物胶的特性和改性效果，并对某种新型植物胶QM的开发与应用前景做了初步探讨。     

南极冰钻钻井液应用性试验研究

钻井液的性质及性能参数对于南极科学钻探有着重要的影响。钻井液除了必须要具备合适的粘度和密度,以满足冷却钻头、平衡孔壁压力、携带冰屑、清洁孔底的要求外,钻井液的性质如导电性、导热性及其腐蚀性对于保证钻具的正常工作、输送孔内信息也有着重要的影响。根据目前已经在南极使用的钻井液类型,分别对6种介质(国产硅油-3cst、KF96硅油-2cst、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丁酸戊酯、丙酸丙酯)在不同温度下的电导率、导热系数和对密封件的腐蚀性进行了试验测试,选出了适合南极应用的钻井液类型及在钻具中使用的密封件材质,可供极地钻探选择钻井液类型及钻具设计提供重要的参考。     

冀东油田浅层水平井储层保护工作液

冀东油田浅层水平井钻开储层采用甲酸盐低固相钻井液,减轻钻井过程中固相堵塞及滤液侵入造成的储层伤害;下筛管沿用钻井液主要处理剂,与钻井液、地层流体、储层粘土矿物配伍性良好;替浆时在压井液中加入低粘段塞,满足携带固相、清洁井筒的要求;解堵用工作液采用3%高效降解剂A作为降解用处理剂,补充解堵用工作液加入油溶性屏蔽暂堵剂,确保有效沟通地层。现场31口井的应用结果表明,应用上述储层保护工作液及施工工艺,单井日均增产原油25.96 t,与未实施该方案的邻井相比提高185%。该储层保护工作液体系可较好地保护储层,有效降低各作业环节的储层伤害,值得进一步推广。     

牡丹江金厂矿区钻井液选用与堵漏技术

介绍了牡丹江金厂矿区金刚石岩心钻探中钻井液的使用和堵漏技术应用问题.所采用的钻井液体系具有良好的防塌效果,且适应性强、粘度适中,形成的泥饼薄而致密且有韧性,能够有效地解决金刚石岩心钻探中出现的钻井液悬浮能力差、漏失严重的问题,对充分发挥金刚石钻进特点,防止孔壁垮塌起到了良好的作用.以ZK-0003孔为例,说明所采用的堵漏技术效果明显、成本低,堵漏后钻孔孔壁稳定,可在实际生产中推广应用.     

青海江仓矿区煤储层特征及煤层气资源评价

青海木里煤田江仓矿区含煤面积大,煤炭资源丰富.结合木里煤田江仓矿区地质情况分析了煤储层特征,在使用吸附法分析矿区煤样晶的基础上,探讨了该区微观空隙结构以及割理对煤层气的影响作用.体积法也被用于计算江仓矿区地质资源量.结论为:①江仓矿区煤厚变化大、总厚度大、煤层间距小,有机组分以镜质组和情质组为主,壳质组含量很少,这些均有利于煤层气的形成;②研究区储层物性较好,有利于煤层气的赋存及开采;③江仓矿区地质资源量共57.41亿m3,平均资源丰度1.04亿m3/km2.     

盐层的特殊性及其钻井液技术

由于盐层盐膏层的组成、力学和化学性能上的特点．在钻井过程中易产生井径扩大、卡钻及挤毁套管等井下复杂和事故，相应钻井液技术要求高。在分析盐层、盐膏层特殊性的基础上，对国外盐层钻井所使用的水基钻井液、油基钻井液及合成基钻井液的钻井液技术及优缺点进行了分析和比较，以期望对国内盐层钻井技术有所借鉴和帮助。     

基于有限元法的冲击钻机钻塔模态分析

钻塔的模态分析是钻机运行稳定性及其可靠性分析的重要基础.利用有限单元方法对GCT-1500型冲击钻机钻塔系统进行了模态分析,得到了钻塔的固有频率及振型特征.为冲击钻机的动态设计提供了参数依据.     

有机盐钻井液技术

有机盐无固相钻井液密度可达1．55g／cm^3，用惰性加重材料将密度加重至1．55g／cm^3以上时，其流变性、封堵造壁性、抑制性良好，钻井液性能稳定。该体系对泥页岩抑制能力非常强，并且抗温、抗污染能力良好；钻井液固相含量低，可降低钻头研磨效应，提高机械钻速。