和参1井钻井液技术

和参1井是胜利油田在塔西南钻的第一口勘探井,设计井深5730m。该区块地层复杂,上部地层以巨厚砾石层为主,下部地层有100m厚的石膏夹层,同一裸眼井段存在不同的压力体系。该井使用聚合物正电胶钻井液体系,配合相应的技术对策和工艺措施。即在上部地层加入足量的聚合物和正电胶,提高钻井液的携岩能力;在下部不稳定地层采取正压差钻进,保持低滤失量,加入足量的有机防塌剂和桥堵颗粒,采用等密度、等浓度维护处理方法。结果表明,聚合物正电胶钻井液具有较强的抑制包被作用,良好的携岩、防塌、抗污染能力,并能较好地保护油气层,满足了和参1井复杂地层钻井施工的要求。     

和参1井钻井液技术

和参1井是胜利油田在塔西南钻的第一口勘探井,设计井深5730m。该区块地层复杂,上部地层以巨厚砾石层为主,下部地层有100m厚的石膏夹层,同一裸眼井段存在不同的压力体系。该井使用聚合物正电胶钻井液体系,配合相应的技术对策和工艺措施。即在上部地层加入足量的聚合物和正电胶,提高钻井液的携岩能力;在下部不稳定地层采取正压差钻进,保持低滤失量,加入足量的有机防塌剂和桥堵颗粒,采用等密度、等浓度维护处理方法。结果表明,聚合物正电胶钻井液具有较强的抑制包被作用,良好的携岩、防塌、抗污染能力,并能较好地保护油气层,满足了和参l井复杂地层钻井施工的要求。     

白56深井高密度钻井液技术

自56井完钻井深4650m，是白庙区块第一口超过4500m的深井，上部地层（3300m以上）采用聚合物正电胶钻井液体系，中深井地层（3300－4498m)采用聚磺钾盐钻井液体系，下部地层小井眼采用聚磺正电胶钻井液体系。现场使用表明，聚合物正电胶钻井液具有独特的流变性，抑帛性和较强的防塌能力，聚磺钾盐钻井液具有防塌性能好，抗高温能力强，聚磺正电胶钻井液具有低粘高切特性，降低井眼环空压力损耗，满足了白56井各井段钻井施工要求。     

徐闻X1井钻井液研究与应用

徐闻X1井是北部湾盆地的一口重点预探井,属于大井斜长稳斜段三靶点的高难度定向井,井深为4376.74 m,井斜为42.68°。根据地层情况,一开用复合金属离子聚合物钻井液钻进,二开用正电胶润滑防塌钻井液钻进,三开用正电胶硅磺润滑防塌钻井液钻进。现场应用表明,这3套钻井液体系具有较强的包被抑制能力、抗污染能力和润滑防卡能力。在硬脆性泥页岩地层采用正电胶硅磺钻井液钻进,钻井液塑性粘度低、动塑比高,具有较强的携带岩屑和稳定井壁的能力,在井底温度大于180℃时,钻井液性能稳定,解决了徐闻X1井携带岩屑、净化井眼和硬脆性微裂缝发育地层的井壁稳定问题,满足了徐闻X1井钻井施工要求。钻井过程中采用无荧光或低荧光处理剂,有利于地质资料录取和发现、保护油气层。     

冀中地区第三系水平井钻井液技术

针对地层特点及水平井钻井对钻井液的要求,冀中地区第三系水平井采用了有机黑色正电胶-聚磺防塌防卡钻井液.该钻井液不但具有正电胶钻井液良好的携带悬浮能力,而且具有聚合物钻井液的强抑制特性和良好的防塌能力,有效地控制了岩屑分散和地层垮塌;井眼清洁能力强,减轻了岩屑床的形成;润滑能力强,有效地防止了压差卡钻的发生,尤其是复合润滑技术的应用,有效缓解了托压问题.在10口井的应用结果表明,该钻井液工艺技术满足了冀中地区第三系水平井的钻井需要     

胜利油田大位移井钻井液技术

钻井液具有良好的防塌性能、润滑性能和携岩性能是大位移井顺利施工的保障。介绍了桩1-17井和郭斜11井钻井液体系的应用情况及现场维护处理措施。现场结果表明,复合聚合物体系和MMH正电胶聚合物体系都能满足钻井工程施工。但MMH正电胶聚合物体系克服了复合聚合物钻井液不足的方面,是目前大位移井使用的最理想钻井液体系。     

张店油田南37断块大斜度深井钻井液技术

针对张店区块上部地层分散造浆严重，中部、下部地层吸水膨胀，剥落掉块，易缩径、垮塌、阻卡等施工难题及大斜度定向井对钻井液的特殊要求，直井段选用了聚合物钻井液，斜井段使用了聚磺正电胶混油钻井液，目的层段使用了聚磺正电胶混油屏蔽暂堵钻井完井液，并制定了相应的维护处理措施。该套钻井液技术有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌，解决了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等问题，保证了井下安全。应用结果表明，该套钻井液体系性能稳定、流变性好，抗温能力和抑制能力强，滤失量低且泥饼薄韧光滑，井壁稳定，防塌效果好；具有较强的悬浮携砂能力、润滑防卡能力，在张2101、2103井钻井过程中，井眼净化彻底，未发生沉砂卡钻；有效地保护了油气层，满足了大斜度井钻井施工的要求。     

北堡西3×1大位移井钻井液技术

北堡西3×1井上部地层成岩性差,造浆严重,井眼斜度大,裸眼井段长,井壁容易垮塌失稳,钻井过程中极易在井眼下井壁形成钻屑的沉积层,导致钻柱扭矩增大,摩阻升高,造成卡钻。上部地层采用聚合物钻井液;钻开储层时采用聚合物硅基钻井液。现场应用表明,该套钻井液体系使北堡西3×1井固相含量为5％～17％,保证了钻井液性能的稳定;抑制防塌效果好,在聚合物钻井液中加入复合两性金属离子包被剂、无荧光防塌剂和聚合醇,提高了钻井液的抑制防塌能力,井径扩大率较小;润滑防卡效果强,二开定向前在钻井液中加入白油、磺化沥青,钻进过程中保持润滑剂含量不低于3％,三开施工中加入聚合醇、磺化沥青、白油,四开加入极压润滑剂、聚合醇并保持其含量为2％,以减轻旋转钻进时的扭矩、起下钻和下套管时的负荷,减少了复杂事故的发生;携岩净化效果强,95％以上的井段3都为2～10,6为3～12,满足了大位移井对井眼净化的要求,保证了钻井作业的顺利进行。     

强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系研究

新开发的有机正电胶(代号为SDPC)与常规无机正电胶相比，具有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，与其它钻井液处理剂的配伍性好，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油气层能力。以SDPC为主剂，室内实验对有机正电胶加量和膨润土量的配比、高聚物包被剂、降粘剂、降滤失剂、防塌剂进行了优选，对优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系进行了评价。优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液高温高压滤失量和粘附系数均较小，老化后终切力较高，携岩能力较强，防塌能力突出，油层保护效果理想，完全满足水平井钻井液完井液对井眼净化、井壁稳定、润滑防卡以及油层保护等方面提出的特别要求，可用于定向井、水平井的钻井作业。     

吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区SA1井钻井液技术

吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区上部地层胶结疏松,易垮塌造成卡钻;侏罗系及以下地层存在高压水层、盐水层和不同的盐层、膏盐层,极易吸水膨胀、缩径,造成起下钻阻卡和卡钻事故.针对地层情况,一开使用正电胶膨润土钻井液,二开使用两性离子聚合物钻井液,三开使用硅酸钠-KC1钻井液,四开使用KC1聚合物磺化防塌钻井液.现场应用结果表明,该套钻井液体系性能稳定,携岩能力强、剪切稀释特性好,提高了机械钻速;钻井过程中返出的岩屑棱角清晰、岩性变化明显,砂样代表性极好,起下钻畅通无阻,有效地抑制了地层的水化、分散、膨胀和坍塌,具有较好的防塌效果,满足了钻井工程的需要.     

多羟基聚合物钻井液研制及应用

多羟基聚合物具有较高的羟基密度而且羟基是三维的和多方向的,这些特点加强了多羟基聚合物对页岩抑制作用。以多羟基聚合物为主刘,在对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行优选实验的基础上,研制了多羟基聚合物钻井液。对该钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了评价实验,分析了该钻井液的作用机理,并进行了现场试验。室内实验和现场应用表明,多羟基聚合物钻井液具有优良的防塌性、润滑性和滤失造壁性,能有效抑制粘土水化膨胀与分散,起到稳定井壁及保护油气层的作用,能满足复杂地质条件下钻井的需要。     

强抑制、抗高温防塌钻井液在董8井中的应用

董8井是中石化部署在准噶尔盆地的一口重点预探直井,完钻井深5 580 m,该井上部地层起下钻遇阻频繁,下部侏罗系煤层发育,且地层压力异常,施工中井壁失稳严重;三工河组存在高压盐水层及碳酸氢根流体污染,高密度下钻井液流变性不易调控。针对该井地质特点,通过室内研究,确定使用铝胺强抑制防塌钻井液体系和抗高温成膜防塌钻井液体系,现场应用结果表明,采用的钻井液体系解决了上部地层软泥岩缩径、砂岩段阻卡及侏罗系井壁失稳的难题,全井平均井径扩大率仅为7.02%,满足了施工的需要。     

无机阳离子聚合物M941的合成及应用

文中对合成的钻井液用无机阳离子聚合物Ｍ９４１的性能进行研究,介绍了Ｍ９４１现场应用情况。室内研究和现场应用表明：加入Ｍ９４１配制的钻井液具有独特的流变性,适当提高膨润土含量有利于提高钻井液的剪切稀释能力;Ｍ９４１与常用降滤失剂的配伍性好,有强的抑制性,悬浮携砂、防塌能力强,加入Ｍ９４１配制的钻井液可有效地减轻对油气层的损害,与钾基聚合物钻井液相比,被损害的岩心渗透率恢复值提高１０个百分点以上,显示出较强的保护油气层能力。     

高泥质疏松砂岩防塌保护油气层钻井液技术

胜利油区王庄油田沙河街组地层为高泥质疏松砂岩,钻井过程中出现的主要问题是井壁坍塌和油气层损害严重。根据地层特点和测井的要求,优选出以非离子处理剂为主的聚醚多元醇钻井液,对该钻井液的流变性能、滤失造壁性能、防塌性能、抗污染性能和保护油层性能进行了评价。试验结果证明,该钻井液具有良好的流变性和滤失造壁性,页岩滚动回收率大于90%,岩心渗透率恢复率大于80%,电阻率大于1.5Ω·m。现场应用表明,聚醚多元醇钻井液有效地解决了王庄油田高泥质疏松砂岩钻井过程中出现的井壁失稳问题,保护了油气层,满足了测井要求,具有良好的综合性能。     

新型随钻堵漏钻井液体系的研制

针对平方王油田钻井过程中钻井液漏失的难题,研制了一种新型多功能随钻堵漏钻井液体系。介绍了新型随钻堵漏钻井液体系的配方优选,探讨了该体系的最佳流变性能、防塌抑制性和悬浮稳定性,研究了该体系的承压能力和封堵能力。实验结果表明,该体系具有较强的抗温抗污染能力,悬浮稳定性好,密度调节范围广,封堵填充加固能力强,具有常规钻井液及随钻堵漏钻井液的性能特点,易操作、可调整。     

南海西江油田古近系泥页岩地层防塌钻井液技术

为了解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井过程中出现的井下掉块和阻卡等问题,进行了防塌钻井液技术研究。通过地层矿物组分、理化特性和力学参数分析,明确了古近系泥页岩地层井眼失稳机理;建立了维持井壁稳定的钻井液密度与岩石黏聚力关系图版,确定了保持井壁稳定的最低岩石黏聚力;为提高泥页岩经钻井液浸泡后的强度,优选了抑制剂和封堵剂并确定了其加量,得到了新防塌钻井液配方。研究发现,钻井液滤液进入地层引起泥页岩强度降低,是该油田古近系泥页岩地层井眼失稳的主要原因;在KCl–聚合物钻井液中加入2.0%聚铵盐、0.5%纳米二氧化硅和3.0%碳酸钙配成的新防塌钻井液,泥页岩岩样在其中浸泡10 d后黏聚力可达8.8 MPa,满足预计工期内岩石内聚力大于8.7 MPa的要求。研究认为,新防塌钻井液具有较好的抑制性、封堵性和良好的防塌效果,能有效减小井径扩大率,从而解决南海西江油田古近系泥页岩地层钻井中出现的井眼失稳问题。      

有机正电胶聚合物钻井液研制与应用

分析了小井眼侧钻水平井对钻井液的要求.以新研制的有机正电胶为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂、降滤失剂进行了优选实验,在此基础上研制了有机正电胶聚合物钻井液完井液.对该钻井液体系的抑制性、泥饼形成能力和控制滤失性能、流变性和润滑性以及对油气层的保护性能进行了评价实验,研究了该钻井液体系的作用机理.在侧平苏185井对该体系进行的现场试验表明,在整个钻进过程中,井壁稳定,井径规则,全井起、下钻畅通无阻,井下安全,电测井、下套管、固井作业顺利.室内实验和现场应用均表明,该钻井液兼有常规正电胶钻井液和聚合物钻井液的优点:具有独特的流变性及优良的润滑性;能抑制岩屑分散,能起到稳定井壁的作用;具有显著的保护油气层的特性,能够满足小井眼侧钻水平井的需要.     

聚醚多元醇钻井液研制及应用

以新研制的多功能聚醚多元醇SYP-1为主剂,对聚合物包被剂、防塌剂和降滤失剂进行了优选实验.在此基础上,研制了一种新型的聚醚多元醇钻井液.对聚醚多元醇钻井液的抑制性、流变性、滤失造壁性、润滑性以及对油气层的保护性能进行了室内评价实验,并分析了该钻井液的作用机理.在LN3-6H井和HD4-23H井进行的聚醚多元醇钻井液现场试验表明,在钻进过程中井壁稳定,井径规则,起、下钻畅通,井下安全,测井、下套管及固井作业顺利.室内实验和现场应用表明,聚醚多元醇钻井液具有优良的防塌性和润滑性,能有效地抑制岩屑分散,起到稳定井壁和保护油气层的作用,满足复杂地质条件下钻井的需要.     

环境友好油层保护钻井液的研究及应用

针对江苏油田地层特性和地面生态环境具体情况开展了钻井液防塌性能、油层保护与环境保护的协同研究。在研制和筛选能满足环境保护要求的钻井液处理剂如润滑剂、降滤失剂和油层保护剂等的基础上,通过配方优化研制出了环境友好油层保护钻井液体系,并进行了防塌、油层保护、裂缝封堵等性能的室内评价。评价结果表明:该钻井液体系具有较强的抑制泥页岩膨胀和分散能力,渗透率恢复值大于85%,润滑性及滤失性好,而且无生物毒性,化学毒性低,易生物降解。应用该钻井液体系在江苏油田AF地区进行了现场试验,现场应用表明,该钻井液体系防塌性和油层保护效果好,各项环境指标达到农用污染标准,可直接排放,从源头控制了钻井液的污染,可进一步推广应用。     

保护油气层的防塌钻井液技术研究

保持井眼稳定和保护油气层不受损害涉及较多的工程环节,存在诸多影响因素,钻井液则是系统工程中的一个重要环节.钻井液是打开油气层的第一种工作液,其性能好坏不仅影响钻井施工的正常进行,而且直接影响油气层保护和油气产量.钻井液密度是钻井液的重要性能指标,直接关系到钻井压差的高低.如果按照钻井压差的大小则可把钻井液技术分为两大类,即正压差钻井液技术和负压差钻井液技术.从油气层保护的角度,分析了钻井液密度与井眼稳定和油气层保护的辩证关系,以及钻井液对油气层的损害机理和相应的保护措施,提出了多元协同防塌新原理,即在处理井眼不稳定现象时,除了要考虑钻井液的因素外,还要综合考虑地质、工程、水力学等方面的因素.重点介绍了目前国内外防塌与保护油气层的稀硅酸盐钻井液、有机盐钻井液、聚合醇(又称多元醇)钻井液和合成基钻井液等代表性钻井液新技术.