大井眼净化方法浅析

结合在Ф444.5mm及Ф311.2mm井眼施工中常见的划眼、井塌、环空堵塞等复杂情况。确定了钻进期间井眼及井壁净化不好是造成复杂的主要因素之一。进而围绕如何做好Ф444.5mm及Ф311.2mm井眼的净化进行了讨论和分析。     

塔河区块超深水平井钻井液优选与应用

塔河油田托甫台井区白垩系巴什基奇克组、卡普沙良群组地层稳定性差,井壁失稳严重,井下故障较多.通过分析该区块的地质特点和井壁失稳原因,结合超深水平井对钻井液的特殊要求,优选出适用于TP237H井的钻井液体系并制定了相应的现场维护处理措施.实钻表明,该井二开使用的强抑制钾基聚合物钻井液、钾钙基聚磺硅醇复合防塌钻井液,解决了该区决上部地层易分散,钻井液流变性差,中部白垩系棕红色泥岩、膏质泥岩吸水膨胀缩径、坍塌、阻卡等施工难题,实现了井壁稳定.三开聚磺多元复合防塌钻井液有效抑制了下部井眼的剥落垮塌和井径扩大,提高了二叠系地层的承压能力.四开低渗透聚磺混油钻井液采用液、固体润滑剂复配,降低了摩阻和扭矩,实现了深部地层小井眼水平段的快速钻进,达到了优质、安全、顺利和保护油气层的目的.     

长庆气田小井眼钻井液技术研究与应用

为解决长庆气田小井眼施工中存在的井漏、地层自呼吸、井壁失稳、携岩困难、电测成功率低等问题,从水力参数、岩屑清除和钻井液体系入手,在兼顾降低循环压耗和提高环空净化能力的同时,设定合理的泵排量,以此预防井漏、避免地层自呼吸现象;从新的实验评价方法入手,结合小井眼钻井液施工特点,优选出复合抑制剂CQFY作为主抑制剂、天然高分子降滤失剂NAT20作为降滤失剂、无荧光白沥青NFA-25作为封堵剂,确定钻井液体系配方。2018年至今施工的φ165.1 mm井眼和φ152.4 mm井眼均使用了该技术。现场应用表明,该技术可有效保证井壁稳定,井径规则,并可预防井漏,避免地层自呼吸现象,提高了钻速,电测成功率高。完成φ165.1 mm井眼235口井,电测成功率为84.7%,φ152.4 mm井眼7口,电测成功率为100%,取得了较好的应用效果。      

陕224区块储气库水平井钻完井关键技术优化

针对前期长庆区域储气库采用四开大尺寸井眼水平井施工过程存在大井眼携砂困难、机械钻速低、轨迹控制难度大、井壁失稳垮塌严重、塌漏矛盾突出、井下故障复杂时率高及固井质量要求高等难点,通过分析钻遇地层特性和工程难点,基于井壁稳定性、提高机械钻速方面开展井身结构优化、井眼轨迹控制、强抑制强封堵钻井液体系及固完井技术研究,形成了储气库水平井钻完井关键技术,包括：“导管+四开”小井眼井身结构、井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液体系及“筛管+尾管”半程固完井配套技术,并在陕224储气库区应用完井2口,平均钻井周期120.25 d,平均机械钻速5.24 m/h,井身质量合格率100%,较优化前完成井钻井周期缩短49.79%,机械钻速提高174.74%。该技术为长庆油田鄂尔多斯盆地储气库水平井高效、优质、快速钻井提供了技术支撑。     

丰深1-斜1井高密度小井眼钻井液技术

丰深1-斜1井在钻进过程中遇到多套压力复杂地层，钻井液性能起伏较大，容易导致井涌、井漏、卡钻等事故的发生，给钻井施工带来很大困难。该井二开使用双聚封堵防塌钻井液，三开使用抗盐型双聚磺钻井液，四开（φ165．1mm）使用高密度钻井液技术，在三开钻井液的基础上，增加重晶石含量，使体系密度调整为1．72～1．81g／cm^3并配合相应的钻井工艺技术措施，有效地解决了胜利油田沙河街组泥页岩地层井壁坍塌问题。现场应用表明，该套钻井液体系流变性能稳定，抗温、抗盐能力强，并具有一定的携岩能力和防塌性能，满足了小井眼悬浮携岩和井壁稳定的要求。     

周深X1井钻井液技术

室内通过对不同处理剂及其加量的优选,优选出了聚磺润滑防塌钻井液的配方。其中,高效携砂剂的使用提高了钻井液的携砂能力,保证了井眼的清洁;多种防塌剂的复配使用有效地解决了多个层位井壁失稳问题;优选出的乳化石蜡的使用解决了因井斜大、摩阻扭矩大的难题。应用结果表明,该套钻井液技术抑制泥页岩水化分散能力强、性能稳定、抗温性能好、润滑防塌效果理想,有效地减少了井下复杂和故障的发生;且钻进速度快,该井只用了127 d就安全顺利地打完进尺,比设计提前了8 d。     

MMH钻井液在川东门西3井的应用

川东地区占三分之二进尺的?311mm井段,有砂桥、沉砂,常需划眼;大段泥页岩地层易井塌,尤其是地面地层倾角大时,井塌就更为严重。为此,进行了MMH正电胶钻井液的室内试验和现场应用。结果表明,以MMH为主体的正电胶钻井液具有十分明显的"固/液"转化的独特的流变特性,结构能很快形成,又能很快且很容易地被拆散;水眼粘度η∞很低,卡森动切力τc和剪切稀释系数Im很高,剪切稀释性很好;有很好的井眼净化能力,有很好的抑制性和井壁稳定能力。所以,MMH正电胶钻井液在川东地区有广阔的推广应用前景。     

胜科1井大井眼钻井液技术

胜科1井二开采用φ444.5 mm钻头开钻,钻深2 932 m,采用φ339.7 mm技术套管封固沙3段下部以上地层。因该井处于东营凹陷中央隆起带上,花瓣地层极为发育,且钻遇盐膏层,在大井眼条件下,井壁稳定及井眼净化难度大。针对不同的地层特点,选用了低固相聚合物钻井液体系和双聚磺防塌钻井液体系,利用沥青配合聚醚多元醇严格控制钻井液的滤失量,确保了井壁稳定;依靠高效的护胶剂配合表面活性剂和合理的粘土含量确保钻井液具有良好的抗盐膏性能;通过保持适当的钻井液返速、控制合理的流变参数、优选钻井液处理剂配合合理的钻井工程措施,保证了井眼的清洁。该井二开井段钻进施工顺利,完钻电测、下套管和固井作业均顺利完成。     

KCl-有机盐聚合物钻井液在川西双鱼石区块的应用

川西地区双鱼石区块目的层埋藏深,完钻井深在7 000 m以深,上部φ444.5 mm、φ333.4 mm井眼主要采用“空气钻”提速,空气钻井转钻井液如何保证井壁稳定至关重要,在“高效PDC+螺杆”提速方式下优质的钻井液性能也尤其重要。为此,KCl-有机盐聚合物钻井液在KCl、有机盐的共同作用下抑制能力强,能够抑制岩石组分水化分散、膨胀,封堵防塌剂可以快速形成致密泥饼,减少滤液侵入井壁地层,防止“空气钻”后干燥井壁“吸水”引起的井塌;抑制钻屑水化分散,钻井液流变性能稳定、波动小、易调控、现场维护处理简单;钻井液强抑制性、低黏度和切力可提高钻头水马力,减少钻屑在钻头上的吸附,防止钻头泥包现象,减少钻井液中微米、亚微米粒子,有助于提高机械钻速。双探8井等现场应用表明,KCl-有机盐聚合物钻井液确保了“空气钻”井段井壁稳定,顺利钻过沙溪庙组下部（沙一段）、凉高山组、自流井组及须家河组易垮塌地层,井眼畅通、井壁稳定、井径规则、电测顺利、井下安全、钻速较高,满足工程、地质录井需要。      

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。      

南堡13-1706井四开钻井液技术

南堡13-1706井是一口大位移大斜度深井,四开井段存在井眼净化困难、摩阻扭矩大、井壁失稳、井下漏失、井底高温等问题。研究问题产生的机理,提出运用井眼净化和井壁稳定技术的相应对策,在现场施工中优化钻井液配方、优选流变参数,使钻井液具有良好的携岩性、润滑性、井壁稳定性和高温稳定性。在实钻中,配合合理的钻井工程措施,顺利完成了该井四开钻进及完井施工。     

乌深1井超深井大井眼钻井液技术

乌深1井是大港油田“1518”勘探工程的一口重点预探井,完钻井深5850m ,其中Ψ311.1mm井眼的深度及Ψ244.5mm套管的下深（5456.9m)创下了全国陆上油田已完钻井的最高记录,是一口高难度的超深井,针对该井的井身结构和地层情况确定了一套适应各井段的钻井液体系,上部地层（井深2300m以上）使用钾盐聚合物钻井液,下部地层（井2300m 以下）使用硅基钻井液体系,进一步提高了钻井液的防塌抗温效果,配合了一定的处理维护方法和防堵漏技术,结果表明,该钻井一定的处理维护方法和防漏堵漏技术,结果一,该钻井液体系抑制性和防塌性强,具有稳定井壁,携岩净化,抗高温,润滑防卡的能力,满足了深井大井眼井施工的要求。     

冀中地区大位移定向井无荧光钻井液技术

大位移定向井钻井液技术 1.井眼净化 大位移定向井斜井段岩屑容易下沉,在井壁形成岩屑床,使用正电胶钻井液可以提高钻井液的携砂能力。室内试验及现场应用表明,钻井液中正电胶干剂含量在0.2％—0.3％时,钻井液的动切力为3—9 Pa,塑性粘度为10—18 mPa·s,能有效地解决大位移定向井携砂及岩屑床的问题。     

小井眼钻井液技术及其流变性控制初探

小井眼钻井液技术的关键是流变性设计和控制要符合小井眼环空水力学的特征;认为流变模式应选用较全面和较复杂的修正幂律模式,小井眼钻井液的流变性能要满足减小环空压耗、提高携屑效果、稳定井壁的要求;并对两种实用于现场的小井眼钻井液体系的流变性作了分析。     

苏北盆地小井眼侧钻井关键技术研究与应用

针对苏北盆地小井眼套管开窗侧钻井窗口不规则、机械钻速低、井眼易失稳、摩阻扭矩大及固井质量难以保证等问题,进行了套管开窗方案设计、开窗工具优选、井眼轨迹调整及控制、岩屑床清除、个性化钻头设计、钻井液体系优选及固井技术优化等方面的研究。根据侧钻点不同,优选了开窗工具,优化了井眼轨道,制定了井眼轨迹调整与控制措施,采用了螺旋清砂钻杆,以降低施工摩阻和扭矩;针对不同地层岩性特点及工况,设计了2种PDC钻头,以增加单趟钻进尺,并提高机械钻速;优选了胺基聚合物钻井液体系,配合使用高效极压减摩剂,以满足井壁稳定、井眼净化及润滑防塌要求;采用了防窜增韧水泥浆,配合使用小尺寸液压变径套管扶正器和遇水自膨胀封隔器,以提高固井质量。小井眼侧钻井关键技术在苏北盆地9口井进行了应用,与前期施工井相比,机械钻速提高了125.3%,钻井周期缩短了45.8%,复杂时效下降了87.0%。研究结果表明,苏北盆地小井眼侧钻井关键技术能提高小井眼侧钻井机械钻速、缩短钻井周期和降低复杂时效,提速提效效果显著,具有推广应用价值。      

BH-KSM钻井液在冀东油田南堡3号构造的应用

冀东油田南堡3号构造储量大、埋藏深,该地区部署的深井、超深井存在井温高、位移大的特点。通过实验优选出了氯化钾抗高温钻井液体系(BH-KSM)。该钻井液抗温达200℃;具备优良的抑制封堵性和抗CO2污染能力,解决了南堡3号构造深井存在的井壁失稳、高温蠕变、地层流体污染等技术难题,形成了适合该构造深井的配套钻井液技术。现场应用的10口井东营组易垮塌地层井眼扩大率均小于7%,最小的仅为3.98%;现场钻井液流变性能稳定,高温高压滤失量小于12 m L;包被抑制能力强,返出岩屑完整不分散;携砂、携岩能力强,解决了三开大井眼、裸眼段长的井眼净化问题,提高了机械钻速。     

环保可降解携砂技术破解深井／水平井携岩清砂难题

在大斜度井、水平井以及深井小井眼钻井过程中,钻井液难以高效携岩实现井眼清洁,会引起摩阻、扭矩增大,存在卡钻风险;岩屑被钻具反复研磨,导致钻井液劣质固相含量增加,影响流变性能。而常规重稠浆举砂清砂效率低,影响钻井液性能。随着水平井段长度延长,井眼清洁问题已成为制约长水平井勘探开发的瓶颈技术之一。亟需开展攻关。 1 . 创新研发 针对钻井液携岩困难的技术难题,创新研发钻井液环保可降解携砂剂并形成配套技术。环保可降解携砂剂可无害化降解,EC50≥ 30 000 mg /L;120 ℃下降解率达 90% 以上;对原钻井液性能参数影响小于 5% ; 浓度 0. 2% 携砂剂可使岩屑沉降速率降低 80% 以上,有效阻滞了岩屑沉降。     

苏里格气田老井侧钻水平井钻井液技术探讨

针对苏里格气田老井侧钻水平井存在的井壁失稳、滑动钻进托压等技术难题,优选了适合小井眼钻井的钻井液体系抑制剂、润滑剂及封堵剂,形成了一种强抑制高润滑低伤害暂堵钻井液。结果表明,该钻井液体系防塌抑制性强,页岩一次回收率达92.4%,二次回收率达84.8%;具有良好的润滑性,滑块摩阻系数控制在0.052 4,有效降低摩阻和扭矩;对盒8产层的岩心伤害率低于15%,属于低伤害,利于储层保护。该钻井液技术已在苏XX井进行了现场应用,试验结果表明,井下安全井壁稳定,无缩径无掉块,起下钻畅通,井眼始终处于良好净化状态,后期储层改造后,增产效果明显,满足了苏里格气田老井侧钻的要求。     

塔河油田深侧钻井防塌钻井液技术

塔河油田深部巴楚组和桑塔木组地层为以伊/蒙混层或伊利石为主的硬脆性泥页岩地层,水化分散性较强且发育有微裂缝,钻井过程中易因泥页岩水化而导致井壁失稳,为此,提出了"抑制表面水化-物化封堵-有效应力支撑"三元协同防塌对策,并构建了三元协同防塌钻井液。室内性能评价试验结果表明:三元协同防塌钻井液抗温达170℃、抗盐5.0%、抗钙0.5%~1.0%、抗劣土8.0%,泥页岩膨胀率和滚动回收率分别为5.05%和91.33%,能封堵宽400 μm的裂缝,承压能力达到4 MPa。三元协同防塌钻井液在塔河油田20余口井进行了应用,均未发生由于井壁失稳造成的井下故障,桑巴楚组和桑塔木组地层的井径扩大率平均降低63.4百分点,建井周期平均缩短4.3 d。这表明,三元协同钻井液防塌技术可有效解决塔河油田深侧钻井巴楚组和桑塔木组地层的井壁失稳问题。      

一种多功能水基钻井液在临盘油田的应用

胜利，临盘油区济阳坳陷惠民凹陷营子街断裂带在钻井中易出现井壁严重失稳垮塌现象，针对该区块地层特点，通过室内试验，优选出了适合该区块的一种多功能水基钻井液体系，用正电胶、聚合物控制地层造浆，用聚合醇、双保型纳米乳液（SDI-3）增强钻井液的防塌性，并对该钻井液体系的性能进行了综合评价。现场应用表明，该钻井液体系具有良好的流变性，携砂能力强、润滑效果好、抑制性强、性能稳定且能防止井壁失稳，保护油气层，提高机械钻速，实现近平衡压力钻井。