强封堵防塌剂XZ-OSD在准噶尔盆地南缘山前构造带的现场应用

为解决准噶尔盆地南缘山前构造带钻井过程中出现的井壁失稳及井漏问题,通过对目标地区的岩样和掉块进行实验分析,明确了目标地区的井壁失稳机理。根据实验结果知道,主要是地层破碎性、油相损害和强水敏性导致目的地区的井壁失稳。针对井壁失稳机理,采用油基钻井液避免地层强水敏性引起的井壁失稳,并研选了一种油基钻井液强封堵防塌剂XZ-OSD,XZ-OSD粒子通过封堵不同尺寸孔缝,胶结破碎性地层,在岩石表面形成疏油吸附层,避免地层破碎性、油相损害引起的井壁失稳。现场试验表明, 对比邻井,XZ-OSD降低GHW001三、四开阶段井径扩大率46%～49%;对比四开阶段,XZ-OSD降低呼探1井五开井段井径扩大率83.3%。解决了准噶尔盆地南缘地区井壁失稳难题,为该区域优质钻井提供了钻井液技术支撑。      

适用于川西地区的硅酸盐钻井液研究

井壁失稳问题是钻井工程中经常遇到的难题.在掌握川西地区井壁失稳特征基础之上,选取该地区具有代表性的岩心进行试验,有针对性地研制出了一套适用于该地区地层的硅酸盐钻井液体系.室内研究表明:所形成的钻井液体系具有流变性好,温度稳定性能强,抑制封堵性好,抗盐、钻屑污染能力强等优点,能够满足川西地区硬脆性泥页岩底层的钻井需要.     

南堡3号构造井壁失稳问题分析与对策

2013年以前,在冀东油田南堡3号构造钻井过程中发生了不同程度的井壁失稳问题,为此,针对中深层泥岩特征,从钻井液密度、性能、钻井技术措施、设备工具问题等多方面对井壁失稳原因进行了分析。通过优化钻井设计、改进钻井液配方、加强钻井液性能维护、规范工程措施,解决了井壁失稳问题。与2012年相比,2013年钻井井壁失稳现象明显减少,钻井提速效果显著。     

济阳坳陷新生界地层井壁失稳原因分析及对策

为了有效解决济阳坳陷新生界地层井壁失稳问题,从盆地构造带分布、古沉积环境、岩性特征、流体性质等方面入手,对多年来大量实钻井失稳的井段进行地质归类分析,找出了井壁失稳的地质条件和地质因素。从系统工程理论出发,根据井壁失稳情况,研究得到了5种解决井壁失稳的钻井液技术。同时,结合目前高温高压钻井液现状,针对新生界地层特有的高地温梯度情况,对如何解决深部硬脆性泥岩垮塌问题进行了探讨,提出了解决钙质硬脆性泥岩地层井壁失稳、钻井液高温耗土、有效封堵、钻井流体性能合理控制等技术思路。实践表明,5条应对井壁失稳的技术对策,对于解决与济阳坳陷新生界地层类似地层的井壁失稳问题具有重要的指导意义。      

元坝地区油基前置液气液转换技术

气体钻井是目前元坝地区陆相地层提高钻速的重要手段之一.但在气体钻井结束转换为钻井液钻进后常出现井壁失稳、井漏问题.采用水基润湿反转剂解决了部分井井壁失稳问题,但由于工程和地质原因影响,仍有部分复杂井出现垮塌、划眼时间长以及井漏等复杂情况.在分析元坝地区气液转换过程中井壁失稳原因的基础上,研制出一套以油基润湿反转剂、油溶性乳化沥青以及柴油作为油基前置液,配合堵漏钻井液挤堵的气液转换施工工艺技术,并根据井壁稳定情况提出了2种不同的气液转换方式.在YB204-1H井和其他井的应用结果表明,油基前置液气液转换技术能预防井壁失稳和漏失发生,减少转换钻井液钻进后划眼时间,缩短非生产时间.     

准噶尔盆地南缘山前构造带钻井提速研究

针对准噶尔盆地南缘山前构造带泥岩层段黏土含量高、地层易破碎,钻进中易发生粘卡、井漏、井壁失稳等而导致钻速慢、时效偏低的问题,进行了钻井提速研究。从该地区逆冲推覆体断层和褶皱的地应力特征入手,分析了泥岩的岩石力学特性,包括流变性地层的井壁稳定性特征、地层蠕变速率及其影响因素、井壁岩石崩落掉块机理、地层矿物成分及理化特性等,提出了山前构造带地层钻井提速技术对策,并在风险探井——西湖1井进行了现场应用。现场应用表明,采用具有较强抑制性和封堵能力的PRT有机盐钻井液,能有效减少因吸水膨胀造成的井壁失稳,并能解决井漏问题;用螺杆配合优选的PDC钻头进行钻进,钻速大幅提高,平均机械钻速达到3.00 m/h。与邻井西5井相比,西湖1井的井深增加20.5%,但井下故障大幅减少,钻井周期缩短11.9%,提速效果明显。由此证明,提出的钻井提速技术对策,能够有效解决山前构造带地层机械钻速和钻井时效偏低的问题。      

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳机理研究

塔里木油田群库恰克地区井壁失稳是该区钻探过程中普遍遇到的技术难题,造成了多次钻井复杂事故,影响了钻井工程进度和增加了钻井成本。该文通过X-射线衍射等分析测试手段,对该地区失稳井段岩样进行了理化性能测试分析,研究了井壁失稳的机理,并分析了钻井液及工程因素对井壁失稳的影响,为该地区井壁稳定技术研究提供了依据。     

川东北地区高陡构造井壁失稳原因及对策

川东北地区是中国石化的重点区域,由于高陡构造带地层岩石破碎、地层倾角大、地层各向异性强,井身质量差和机械钻速低是该地区钻井工程突出的问题;从理论上探讨了高陡构造井壁失稳、井下复杂的机理,针对川东北地区高陡构造的地质特征,分析研究了防止井壁失稳的各种措施,对该地区井身质量和钻井机械效率的提高具有一定的指导作用。     

巴什托背斜石炭系地层井壁失稳机理及控制技术

新疆巴楚地区巴什托背斜构造地层十分复杂,在钻进过程中喷、塌、卡、漏等复杂情况交互出现,其中石炭系地层井壁失稳表现尤为突出,且采用的高密度(1.90～2.15 g/cm3)钻井液体系维护难度大,更增加了井壁失稳的风险.从地质力学因素、物理化学因素2方面分析了石炭系地层井壁失稳的机理,选用了KCI/聚磺-聚合醇钻井液体系及相应的技术措施,使平均井径扩大率控制在2.55％左右,较好地满足了该地区井壁稳定的要求.     

群库恰克地区水平井Q5-1钻井液技术

群库恰克地区石炭系井壁失稳问题一直是油田勘探与开发的技术难点.Q5-1井是在该地区实施的第一口解决井壁失稳问题的试验井.通过对群库恰克地区石炭系复杂地层不稳定因素及其对钻井液施工技术难点分析研究,对钻井液的配伍进行改进,优选了适合该地区的聚合物钻井液和KCI-聚璜钻井液体系.该钻井液体系具有良好的流变性、造壁性、润滑性...     

哈拉哈塘碳酸盐岩储层井壁失稳动态评价及失稳形态分析

井壁失稳是碳酸盐岩储层钻完井及开发过程中十分常见的工程难题.塔里木盆地哈拉哈塘油田奥陶系碳酸盐岩油藏油井井壁失稳、出泥砂严重,井壁失稳给油井投产、生产等带来一系列问题.为了对失稳现象进行有效分析,明确失稳来源和失稳形态,发挥油井产能,基于工程表象和作业数据提出井壁失稳程度动态评价指标体系,在生产动态和探冲砂作业基础上,...     

钻井液活度对川滇页岩气地层水化膨胀与分散的影响

降低水基钻井液活度是解决钻井过程中泥页岩井段井壁失稳的重要技术手段,川滇地区页岩气地层泥质含量高、水敏性强,层理与微裂缝发育,井壁易失稳。以氯化钙等无机盐、甲酸钾等有机盐及丙三醇等有机化合物作为活度调节剂,通过线性膨胀实验、热滚回收实验研究了钻井液活度对宜宾龙马溪组、宜宾五峰组等页岩水化膨胀与分散的影响。结果发现,钻井液活度对页岩水化膨胀和水化分散影响小,泥页岩渗透水化不是上述地区页岩地层井壁失稳的主要原因。解决其井壁失稳问题,应从表面水化、毛管压力及微裂缝等其他机理入手。      

煤层井壁稳定技术研究进展与发展趋势

井壁失稳是制约煤层气规模化开发的主要因素之一。掌握国内外最新研究动态、全面了解井壁失稳的影响因素和研究方法是开展井壁失稳研究的重要基础。从时间和地区上对煤层的井壁稳定进行了分类,归纳了煤层井壁稳定研究中存在的三大难点问题和三种主要研究方法。从煤层的井壁失稳机理、影响因素和研究方法入手,将其细分为煤岩机械力学、微观结构、化学特性、煤层的宏观地质构造、力学环境、煤层的力学分析模型和数值模拟等七个方面,结合各方面综述了国内外的煤层井壁稳定研究成果,预测了煤层井壁稳定技术的发展趋势。      

气体钻井转换钻井液井壁稳定技术

气体钻井可以提高机械钻速、预防井漏,川东北地区上部陆相地层采用该技术钻进,加快了施工速度,大大缩短了钻井周期.但在气体钻井结束,转换为钻井液钻进后经常出现井壁失稳问题.分析了川东北地区气液转换过程中井壁失稳的原因,主要是该地区复杂的地质特点、干燥井壁吸水和钻井液冲刷.针对干燥井壁吸水,提出以润湿反转剂作为前置液的技术措施;针对该地区的地质特点和钻井液冲刷制定了符合川东北地质特点的气液转换施工工艺.在P204-2井和其他井的应用结果表明,以润湿反转剂作为前置液的技术措施和制定的气液转换施工工艺能减少由气液转换井壁失稳造成的井下复杂情况,避免恶性钻井事故的发生.     

川东北地区气体钻进后的钻井液技术及应用

川东北地区大部分采用气体钻进的井段为上部地层,主要岩性为泥页岩,气体钻进后替入水基钻井液,经常发生复杂情况。分析了气体钻进后顶替钻井液初期容易发生井塌、井漏等复杂情况的原因,介绍了解决川东北地区气体钻进后井壁失稳的钻井液技术对策、技术方案及防止井壁失稳的钻井液工艺技术。在七北101井、东升1井现场应用证明,该工艺技术可行,解决了气体钻进后井壁失稳、严重井漏的技术问题。     

全油合成基钻井液在永3-侧平×井的应用

永进油田位于准噶尔盆地南缘,区域构造上位于准噶尔盆地中央坳陷昌吉凹陷西段,在勘探开发中清水河组和西山窑组的井壁失稳问题突出,已完钻的数口井均出现坍塌掉块、划眼、卡钻等事故。研制适用于永进油田的全油合成基钻井液体系配方,并在永3-侧平×井成功应用,解决了井壁失稳、悬浮携带、润滑防卡等难题,为永进油田的勘探开发取得了成功经验,为邻井钻探提供了技术保障。     

川东北地区陆相地层井壁稳定性测井分析

川东北地区的工程地质特征复杂,陆相地层井壁失稳现象严重,给钻井工程施工带来了很大困难。结合岩石力学理论,对该区岩心实验数据、测试资料、刻度测井数据进行研究。形成该地区井壁稳定性测井评价方法,建立岩石弹性参数、地层应力、三压力、钻井液密度安全窗计算模型及参数剖面。确定川东北地区影响井壁稳定性的地质因素主要为岩性复杂多变、裂缝发育和纵向多套压力系统等。研究成果在实钻井中获得较好应用效果,为解决该地区陆相地层的钻井井壁稳定性问题提供重要技术支撑。     

西湖1井井身结构优化设计研究

西湖1井是在南缘地区西湖背斜上布置的一口风险探井,钻探西湖1井能够深入认识西湖背斜地层,加快南缘山前冲断带下部成藏的油气勘探步伐.但是,受到山前构造应力影响,钻井工程施工困难、钻井成功率低、钻井速度慢、钻井成本高,影响南缘地区勘探进程.针对该井地质特点,对地层压力系统、构造应力引起的井壁失稳、地层岩盐蠕变、岩石理化特性进行了分析,同时对邻井井下复杂和事故等情况进行了研究,得出了3个必封点和1个风险点,以此为基础进行了井身结构设计,优化了套管程序.实钻分析表明,优化后的井身结构能够大幅度降低复杂事故时效、提高钻井速度.西湖1井在钻井工程上取得成功,为该区块后续钻井设计和施工提供了宝贵经验和技术参考.     

地层出气对气体钻井井壁稳定性影响规律研究

针对气体钻井在实际试验应用过程中暴露出的井眼失稳问题，特别是异常高压地层大量出气后，井壁的稳定性问题，从分析气体钻井井壁岩石力学特征着手，建立了气体钻井过程中地层大量出气条件下井壁稳定性的评价计算方法；并结合实际工程地质特征，从孔隙压力变化对井眼失稳的影响、垂向应力变化诱导井眼失稳、临界出气量和地层压力系数的影响以及钻后分析评价等方面，对川西特殊复杂地层出气情况下气体钻井井壁的稳定性进行了定量评价，评价结果与现场施工情况基本吻合。     

水平层状裂缝性岩体的井壁稳定性分析

在一些钻井工程实践中,常会遇到水平层状裂缝性岩体的井壁稳定问题.因此,了解该类岩体的强度特征及其大小,建立相关的强度模型,对于正确判断和处理工程中出现的水平层状裂缝性岩体的井壁失稳是非常有益的.分析了水平层状裂缝性岩体的应力和应变情况,建立了水平层状裂缝性岩体交界面处的抗压强度模型.利用该模型,结合大庆油田徐家围子地区部分井段水平层状裂缝性岩体的井壁稳定性较差,井壁坍塌、掉块严重的特点,以室内试验为基础,确定了该井段水平层状裂缝性岩体的合理坍塌压力,为该地区井壁稳定提供了保障.