三塘湖盆地致密油水平井钻井液技术研究与应用

为解决新疆三塘湖盆地山前构造钻井技术难题,特别是在钻遇强地应力构造、大段泥岩和凝灰质页岩井段过程中出现的泥岩水化膨胀及凝灰质泥岩微裂缝发育引起的井壁失稳问题,研制出一种强封堵性钾盐聚合物钻井液体系配方,室内评价表明:该钻井液体系在120℃热滚时性能稳定,防塌封堵性能和抑制性能良好,岩屑一次回收率在95%,二次回收率在82%。现场应用表明:采用强封堵性钾盐聚合物钻井液体系,可以有效解决上部井眼缩径、下部井壁坍塌、高摩阻高扭矩、钻头泥包、起下钻遇阻等长期困扰三塘湖盆地山前构造安全快速钻井技术难题。     

彬长矿区煤层气井钻井液配置合理性分析

基于对彬长矿区地面煤层气井钻遇地层物性特征、钻井液技术难点及其适应性要求分析,对不同井段钻井液的配置合理性进行了研究。提出矿区煤层气井不同井段的钻井液体系:一开井段采用高密度、高粘度的预水化膨润土钻井液体系,钻井液密度为1. 02~1. 10g/cm~3,粘度17~25s,含砂量小于4%;二开非目标煤层井段宜采用低固相或无固相聚合物钻井液体系;二开目标煤层段采用低、无固相水基聚合物钻井液体系或清水钻进,提供了无固相聚合物钻井液经验配方,确定了钻井液密度窗口,钻井液密度为1. 01~1. 06g/cm~3,粘度16~20s,含砂量小于2%。     

复杂地层钻井液研究

针对复杂地层钻井对钻井液的特殊要求,在室内开展了钻井液配方实验研究,获得了适用于不同地层的不分散长链高分子量高聚化合物钻井液体系。在现场施工应用过程中,针对不同破碎程度,采用不同配方的钻井液,实现了全孔段钻孔安全稳定,无孔内事故,确保了在该复杂地层钻探施工中没有发生卡埋钻现象。     

强抑制高润滑聚合物钻井液在大斜度井中的应用

为解决大斜度定向井钻井施工过程中常发生托压、起下钻遇阻、下套管不顺畅等难题,通过优选聚胺抑制剂JN-1和环保型液体润滑剂RH-2,形成一套强抑制高润滑聚合物钻井液体系。该体系抗温120℃,对嫩江组地层滚动回收率大于80%,极压润滑系数降低率超过85%,能够满足大斜度定向井施工需求。在现场应用中,钻井液性能稳定,抑制性强,没有发生嫩江组缩径、造浆的复杂情况;分三次加入润滑剂RH-2,总体加量为3%,与现场浆配伍性良好,起下钻过程中没有发生任何阻卡的情况,后期下套管作业一次到底。研究表明强抑制高润滑聚合物钻井液体系能够满足大斜度定向井的钻井施工需求。     

北部湾盆地全油基钻井液技术研究与应用

南海西部北部湾海域地质构造复杂,一直以来是钻完井事故的多发区。面对边际油田开发难度的不断增加,针对该海域涠洲组易垮塌、断层多、易井漏、易发生卡钻和储保难度大等特征,通过室内配伍实验,分析各材料加量比例,确定配方,形成了一套新型全油基钻井液体系。通过现场应用表明,与常规油基钻井液对比,全油基钻井液具有更强的封堵能力和抑制性,润滑性能好,抗污染能力强,井眼清洁好,储层保护效果好,有效提高机械钻速,解决了传统强封堵油基钻井液体系出现的诸多问题,达到了综合提速的效果。     

强抑制强封堵水基钻井液在大庆致密油藏的应用

针对大庆油田致密油藏地层具有油层物性差、水平位移长、钻遇地层含有大段不稳定泥岩,易发生掉块、坍塌等井下复杂的难题,通过优选抗盐型抑制剂、降滤失剂和封堵剂等处理剂,最终开发出一套综合性能优异的强抑制剂强封堵型水基钻井液体系。室内评价结果表明,该体系对易水化泥页岩滚动回收率大于90%,可封堵缝宽范围在100nm～200μm之间的微裂缝,可抗20%岩屑侵,综合性能与油基钻井液接近。在大庆油田致密油区块进行了成功应用,解决了在泥页岩长水平段水平井钻进施工的难题,满足了大庆致密油地层钻井需求,具有广阔的应用前景。     

宜203井(直改平)高密度油基钻井液技术

原井宜203井为一口页岩气评价直井,构造位于四川盆地川东南中隆高陡构造区天宫堂构造群的天宫堂西南鼻突。本井在井深3320m处采用油基泥浆侧钻,钻遇地层为志留系石牛栏组和龙马溪组,岩性主要为页岩。该区块水平井钻井中主要采用高密度油基钻井液,页岩容易垮塌,同时由于密度高,普遍存在着钻进后期粘切高、流变性差、容易破乳和配制重浆困难等问题。我们通过调研和室内实验,对现有钻井液体系配方进行改进和优化,同时总结出与该配方钻井液相配套的现场配浆、维护的技术工艺。改进后的钻井液在宜203井(直改平)的应用表明:该钻井液配方具有流变性合理、井壁稳定、乳化稳定性强、维护简单易行等优点。良好的钻井液性能保证了钻井施工安全顺利进行。     

宁深1井深井高温钻井液技术

针对麻黄山西部区块深部地层特点及难点,在室内优选抗高温钻井液体系,并对该体系进行性能优化研究,逐步改善其抗温、抗污染能力,并引入SPC-220与磺化处理剂发生高温交联,进一步增强体系的抗盐污染能力。宁深1井现场应用证明,该抗温钻井液体系性能稳定,对井下复杂情况的处理及顺利钻达目的层起到了关键作用。     

超深井240℃高温钻井液室内研究

为了迎接当前大陆科学钻探(CCSD)逐步向深层次钻井的挑战,需要研发高温钻井液体系。本文通过对比多种处理剂的作用原理,评价优选出了抗高温钻井液用增黏护胶剂VIS-H,进一步确定钠基膨润土加量;筛选高温成膜封堵剂Lockseal、降滤失剂SHR和其他处理剂,建立了抗高温水机钻井液体系配方。室内对该体系综合性能进行评价,评价结果表明该体系抗温性能良好,在240℃高温老化后仍能保持较稳定的流变性能和较低的滤失量,且具有较强的抑制性、较高的滚动回收率和低摩阻。该成果对超深井科学钻探具有指导意义。     

塔河油田三叠系不稳定地层钻井液技术

针对塔河油田三叠系、石炭系地层失稳严重的问题,分析了井眼失稳原因,提出了适用的钻井液技术,优选了阳离子乳液聚合物钻井液体系,评价了该钻井液体系的性能,进行了现场应用。结果表明,塔河油田三叠系石炭系泥页岩地层微裂隙发育、水敏性强,是典型的不稳定地层。阳离子乳液聚合物钻井液体系抗温140℃,抑制性强,加重稳定性好,封堵润滑性能良好,能够满足钻井施工需要,在YK15H井的现场施工取得理想效果。     

硅酸盐聚乙稀醇冲洗液在新疆砂岩性铀矿钻探中的应用

分析并研究了硅酸盐聚合物冲洗液体系的作用机理,配制了一套专门针对砂岩性铀矿岩心钻探中复杂地层孔段长、极易引发多种孔内事故的冲洗液体系。生产实践证明,该冲洗液体系完全能够满足绳索取心钻进工艺各项性能要求,并在对付砂岩性复杂地层方面具有良好的效果。     

基于煤层气水平井的可降解聚合物钻井液研制与应用

为解决清水钻进带来的煤层井壁严重失稳问题,开发出可降解聚合物钻井液,其组成为：清水+0.1%纯碱+0.5%可降解聚合物DPA+1.0%润滑剂WLA。性能测试结果表明,可降解聚合物钻井液较清水具有强的防膨性,侵入煤层深度浅,对煤岩强度影响小,稳定井壁能力强;对煤层有污染,但通过氧化型破胶液可以有效解除可降解聚合物钻井液造成的煤层污染,达到保护煤层的目的。6口煤层气U型水平井应用结果表明,可降解聚合物钻井液稳定井壁能力强,配合后期破胶液技术,综合煤层保护效果好。     

新型可固化工作液的室内研究

针对难以堵漏的恶性漏失地层和水泥封固效果不良的垮塌层,开发出新型可固化工作液。该工作液以常规钻井液为基础,具有优良的悬浮能力、流变性和抗盐能力,与钻井液相容性良好,在一定条件下能固化达到一定强度。可作为堵漏液使用,也可在井壁失稳地层作为封固液使用,能有效提高堵漏成功率和对失稳地层的封固效果。     

硅铝络合两性离子聚合物强抑制防塌钻井液体系在查干花地区的研究及应用

针对查干花地区不同地层存在缩径、掉块和垮塌等井壁稳定问题,研制了一种硅铝络合两性离子聚合物强抑制防塌钻井液体系。结合室内水敏性、配伍性、滚动回收率实验,对该体系中的AOS-1(硅铝络合抑制防塌剂)的作用进行室内实验研究,并在查干花地区6口井进行了现场的应用。试验结果表明,新型强抑制性钻井液体系与其他处理剂配伍性好,抑制性强,能有效防止井壁失稳。     

水文地质钻探冲洗液的选用

水文地质钻探工作中,钻探冲洗液对含水层的淤堵和对出水量的影响一直是值得关注的问题。优质冲洗液的泥皮薄而韧,有利于洗井,洗井时间短。优质冲洗液在钻进过程中泥皮形成快,而不侵入含水层的空隙通道,固相扩散半径小,提高出水量,有利于对水文地质参数的评价。在条件允许的情况下,水文地质钻探冲洗液选择按照先后顺序可排列如下:低密度冲洗介质、无固相冲洗液、粗分散冲洗液、细分散冲洗液、清水。本文简要介绍了水文钻探冲洗液的要求、选型和性能指标控制,为使用和管理好水文地质钻探冲洗液提供一些参考。     

贵州省遵义县ZK1地热井钻井液技术

为了满足贵州省遵义县ZK1地热井钻进施工中引进的螺杆钻进工艺对钻井液性能的要求,应对该井复杂的地质条件,综合分析了地层的特征和复杂程度以及螺杆钻进工艺所需的钻井液性能参数,在实验室进行了钻井液配比实验。通过该井的应用实践,表明所采用的钻井液性能良好,适应性强,粘度适中,滤失量合理,形成的泥饼薄而致密,对防止孔壁的缩径垮塌起到了良好作用,减少了孔内事故发生率,对螺杆钻进能够提供足够的动力,完全能够满足螺杆钻进工艺要求,提高了钻进效率。     

西藏罗布莎科学钻孔冲洗液技术

通过西藏罗布莎科学钻孔施工过程冲洗液应用实践,结合现场试验室试验情况及实际生产过程中使用的泥浆类型、配方、性能特点、使用情况,总结出适合罗布莎铬铁矿区易坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层钻探施工的冲洗液配方,并对不同类型冲洗液使用情况及存在的不足进行了阐述,对同一配方冲洗液在不同钻探工艺条件下使用所取得的不同效果做出了说明,为今后坍塌、破碎、漏失、缩径等复杂地层深部钻探的冲洗液配方选择提供了一些参考。     

伊拉克艾哈代布油田AD205H井钻井液技术

AD205H井是伊拉克艾哈代布油田的首口简化三开水平井,上部水敏泥岩易分散造浆、缩径,中部存在高压盐水层、燧石结核地层,储层灰岩含量高,从而增加了施工周期,制约了该区水平井发展步伐。针对上述钻井难点,开展了钻井液抑制性、抗温性、抗盐性、抗污染评价试验,研制了混油聚磺钻井液体系。现场应用表明,聚磺钻井液体系抗污染能力强,施工过程中性能稳定。对于上部水敏性泥浆有很强的抑制作用,对于下部易渗漏的灰岩地层有很好的封堵作用,减少了井下复杂事故的出现。此井为该地区简化井身结构第一口井,低密度优质钻井液保证了该井的顺利施工,创造了该油田钻井施工的多项纪录。     

若尔盖铀矿田漏失层空心微珠泥浆试验研究

若尔盖铀矿是我国四大基本类型铀矿田之一,矿层为灰岩、硅灰岩,圈团状纵向裂隙发育,长孔段失返性全漏失,泥浆性能难以维护,孔壁失稳,堵漏花费大量的人力、物力。为提高钻进效率,针对地层漏失机理,通过降低漏失压力实现平衡钻进,分别开展了空气泡沫、微泡沫泥浆以及空心微珠等低密度泥浆体系的研究和试验。实践表明,空心微珠低密度泥浆体系是一种适合若尔盖铀矿田漏失层钻进的泥浆体系。     

高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层的钻进施工

在瓦斯含量极高的煤层(厚)和不同地层段涌水的超厚水敏性地层中钻进施工,合理设计钻孔结构、选择设备、钻进方法、钻进参数和正确操作,是顺利完成钻进施工的前提,正确使用泥浆是孔内事故预防措施的关键。正确使用"高密度"水基成膜泥浆,既能保持孔内液柱与孔壁之间的压力平衡,也能降失水抑制水敏性地层水化膨胀和分散脱落,从而达到防止孔壁坍塌,起到稳定孔壁的作用。介绍了这些技术措施在贵州扬寨煤矿高瓦斯涌水超厚煤系复杂地层中的应用及效果。