英深1井钻井液技术

英深1井位于塔里木盆地西南坳陷齐姆根凸起英吉沙构造,是1口五开超深预探井直井,完钻井深为7258m。该井钻遇大段巨厚泥岩、膏泥岩、盐膏层,地层倾角大,裂缝发育,高压盐水层发育,钻井过程中遇到了很多困难。研究出了高密度抗盐膏钻井液配方及维护处理方案,并针对五开后钻井液密度高、压力高和温度高的问题,研制出了高密度磺化有机盐抗高温钻井液,同时,对四开固井中水泥浆发生闪凝,造成井漏、盐水溢流的问题,配出了密度为2.60和2.80g/cm3的压井液,成功地压住了盐水层。现场应用表明,高密度抗盐膏钻井液成功地克服了巨厚盐膏层、高压盐水层等难点;高密度磺化有机盐抗高温钻井液抑制性好,具有较低的粘度、切力和高温高压滤失量,在220℃,138MPa下仍有良好的流变性,满足了深井段钻井的需要;密度高达2.80g/cm3的压井液具有良好的流变性,成功地解决了高密度压井的技术难题。     

WD-1型低伤害压井液的研究与试验

随着油气井开发进入中后期,地层压力下降,在低压油井的修井作业中压井液常常漏失污染储层.为了减少压井液对地层的伤害,研究开发了WD-1型压井液,该压井液是一种低密度、无固相、低伤害压井液,密度在0.99～1.01g/cm3,现场配制工艺简便宜行,适用于低压油井的各种措施作业中的压井.文章介绍了该压井液的防膨性、破乳性、缓蚀性、粘稳性、与储层流体的配伍性等,考察了该压井液对岩心伤害率及现场应用效果,证实该压井液性能稳定,粘稳性好,在吐哈低压油井的压井作业中,效果良好,对地层伤害小,有利于低压油井修井作业后的产量恢复.     

缅甸PATOLON-2复杂气井固井技术

PATOLON-2井在钻井的过程中多次发生钻井液失返性漏失。在边堵漏边钻进时遇高压气层,发生井涌。当压井液密度高于1.30 g/cm3时中上部井段漏失,而压井液密度低于1.42 g/cm3时井下气侵严重,形成了下吐上漏复杂的井下条件。为完成地质测井和?339.7 mm技术套管的固井作业,电测及固井前上部0~1 345 m井段采用密度1.30 g/cm3钻井液,1 345 m ~井底采用密度2.00 g/cm3的钻井液。采取了非常规的正、反注水泥作业,实现了固井过程中的替净、压稳、防漏和防气窜等要求,结合先导钻井液,加重隔离液,微膨胀、防漏、防气窜水泥浆体系和上下双胶塞等固井工艺措施,完成了复杂地质条件下高压气井的固井作业,固井质量优质。该井固井施工的顺利进行,对类似复杂井固井,有一定的参考意义。     

低密度微泡沫压井液的研究与应用

吐哈油田部分区块地层压力系数小于0.9,常规水基压井液对储层伤害大,若使用油基压井液成本高,环境污染严重。通过实验优选出了一种低密度水基微泡沫压井液。该压井液具有密度低、泡沫强度高、稳定性好、携砂能力强等优点。现场应用表明,低密度微泡沫压井液稳定时间大于48 h,密度在0.70~0.99 g/cm3之间可调,抗油污染能力强,抗油大于8%,抗温在100℃以上,岩心污染后渗透率恢复值大于80%;并且施工方便,成本低,具有储层保护能力,使用微泡沫压井液的井表皮系数在0.20~2.34之间。     

超高密度水泥浆研制

为了解决贵州赤水地区官渡构造钻探中超高压气层或盐水层固井的技术难题,通过加重材料优选和颗粒设计研制超高密度水泥浆,并将其用于官深1井尾管固井。针对超高密度水泥浆配制需求,选择颗粒呈球形的加重剂MicroMAX并优选了加重剂组合(还原铁粉、铁矿粉、MicroMAX);基于紧密堆积理论设计了水泥颗粒粒度分布,实际粒度分布接近紧密堆积的理想状态。设计了密度为2.70～3.00 g/cm3的超高密度水泥浆,其基本性能、流动性和稳定性良好。在地面模拟混配试验中,采用常规一次固井流程配制了平均密度为2.71 g/cm3的水泥浆。在官深1井的尾管固井中,采用设计密度为2.80 g/cm3的水泥浆成功封隔超高压盐水层:水泥浆入井平均密度为2.78 g/cm3,最高密度为2.82g/cm3,声幅测井显示固井质量合格,后续作业钻井液密度由2.77 g/cm3降至2.00 g/cm3,井内稳定。     

无固相压井液与聚丙烯酰胺溶液的配伍性

无固相压井液主要由一种或若干种无机盐配制而成,同时加入其它处理剂以改善其性能.但无固相压井液与聚合物存在着配伍性的问题.室内试验研究表明,当聚合物浓度较低时,压井液与聚合物溶液呈现出较好的配伍性,不会产生沉淀.若聚合物浓度高,且压井液密度较低时(小于1.25 g/cm3),压井液与聚合物溶液的配伍性较好,对油层的损害较小;而当压井液密度较高时(大于1.40 g/cm3),压井液与聚合物溶液的配伍性不好,对油层损害较大.     

新型压井液体系的研究及性能评价

新型压井液体系由加重剂、分散剂和增粘剂等配制而成,密度在1.05～1.60 g/cm3之间可调.其中加重剂选择水溶性的无机盐NaCl、CaCl2和ZnCl2,分散剂选用木质素磺酸镁,增粘剂选用黄原胶,消泡剂选用FG-1型消泡剂.研究了不同密度压井液体系的稳定性、降滤失性、流变性、乳化性、腐蚀性以及对岩心的伤害程度.实验结果表明,该压井液性能稳定,流动性和抑制性好,对地层伤害很小.     

高密度抗盐隔离液BH-HDS的研制与应用

高密度、盐膏层井对提高顶替效率的固井隔离液提出了更高的要求。通过选用生物质聚合物、无机悬浮物以及无机盐复合材料作为悬浮剂,阴离子聚合物作为稀释剂,重晶石作为加重剂,配制出一种新型隔离液。研究表明,该隔离液体系在1.50～2.40 g/cm3范围内具有良好的流变性能和沉降稳定性能,并且该体系具有良好的抗温性能,当温度达到180℃时,1.80 g/cm3隔离液的上下密度差为0.06 g/cm3,2.20 g/cm3隔离液的密度差为0.03 g/cm3 ;此外,该隔离液抗盐能达半饱和,半饱和盐水隔离液具有良好的悬浮稳定性和流变性。测试了隔离液与钻井液、隔离液与水泥浆、隔离液与钻井液、水泥浆3种混合液的相容性能,研究表明隔离液具有良好的相容性,加入隔离液的水泥浆的稠化时间较纯水泥浆稠化时间长。该高密度抗盐隔离液在伊拉克高压盐膏层应用2井次、在大港油田中深层油层现场应用1井次,固井质量1口合格,2口优质。      

超高温高密度固井隔离液研究与应用

高温高密度井给提高顶替效率的固井隔离液提出了严峻的挑战.通过选用高分子聚合物,辅助高温稳定剂配制出了密度可达2.4 g/cm3的超高密度隔离液,室内研究表明,该隔离液抗温性能达到175℃,具有很好的悬浮稳定性和流变性,与钻井液和水泥浆有较好的相容性及抗污染性,并能延长水泥浆凝结时间,对固井施工安全有保证作用.通过现场一口钻井液密度达2.05 g/cm3的超深井固井应用,固井施工顺利,水泥浆返高界面清晰,过渡段短,水泥环胶结良好,固井质量合格.     

抗高温高密度钻井液在印尼LOFIN-2井的研究和应用

LOFIN-2井是部署在印尼东部塞兰岛的一口重点探井,垂深为5861 m,为印尼陆上最深井。该井高温高密度井段预测井温为150~180℃,密度为2.10~2.16 g/cm3,发育裂缝性页岩、含高压盐水层,易发生诱导性井漏和盐水侵,并且发育粉砂质泥岩,易分散造浆使抗高温高密度钻井液的流变性难以控制。针对LOFIN-2井高温高密度和地层特点,提出了钻井液设计性能参数,并进行现场验证,从抵抗温度对钻井液性能破坏出发,优选抗温处理剂,研制出一套抗温180℃、密度2.10~1.26 g/cm3的水基钻井液体系,该体系在现场应用性能稳定,配制维护简单,应用效果良好,为该区块后续高温高压钻井液体系提供了一种选择。      

简易控压钻井技术在河西务构造的应用

华北油田河西务构造为典型的高压、难采、低效区块,钻井施工面临着安全密度窗口窄、易发生井侵、井漏、黏卡等井下复杂的难题。引进使用简易控压钻井技术,针对河西务的构造进行了应用性研究,通过钻井液密度、井口控压值优选,优化“压力平衡点”位置,达到降低钻井液密度、避免发生恶性井侵、井漏的目的。通过7口井的应用效果对比,控压钻井液密度降低了0.1 g/cm3,平均机械钻速提高了64.7%,证实该项技术在高压、低渗区块或窄密度窗口井段具有很好的应用推广价值。      

一种新型低成本防结垢复合盐高密度无固相压井液

高温高压油气藏所用的普通压井液包含的溴盐、锌盐、重钙等与地层水配伍性差、易污染地层、具有高腐蚀性，且甲酸盐高密度压井液成本高，针对这些难题采用高效阻垢技术并研制了一种新型加重剂，同时广泛选用廉价的无机盐用于配制基液，研发了一种新型低成本防结垢复合盐高密度无固相压井液体系。该体系不含固相成分，不含钙镁等易结垢的二价离子，全部为一价盐，密度最高可达1.70 g/cm3，且与同级别甲酸盐体系相比成本可降低50%以上，同时保留了甲酸盐体系的全部优点，满足国家新安全环保法低损害、低成本、高密度、无固相、无毒性的要求。该技术在大港油田先导性应用1口井，平均恢复期1 d，平均恢复率100%，油层保护效果显著。      

一种新型低成本防结垢复合盐高密度无固相压井液

高温高压油气藏所用的普通压井液包含的溴盐、锌盐、重钙等与地层水配伍性差、易污染地层、具有高腐蚀性,且甲酸盐高密度压井液成本高,针对这些难题采用高效阻垢技术并研制了一种新型加重剂,同时广泛选用廉价的无机盐用于配制基液,研发了一种新型低成本防结垢复合盐高密度无固相压井液体系。该体系不含固相成分,不含钙镁等易结垢的二价离子,全部为一价盐,密度最高可达1.70 g/cm3,且与同级别甲酸盐体系相比成本可降低50%以上,同时保留了甲酸盐体系的全部优点,满足国家新安全环保法低损害、低成本、高密度、无固相、无毒性的要求。该技术在大港油田先导性应用1口井,平均恢复期1 d,平均恢复率100%,油层保护效果显著。     

低密度空心微珠玻璃球钻井液室内研究

目前使用的低密度钻井液都含有油或气，含油的密度最低只能降到0．85g／cm^3，同时对环境污染严重；含气的脉冲信号衰减严重，在需使用MWD时不能使用。试验了一种空心微珠玻璃球钻井液减轻剂。该剂为一种硅硼酸钙盐，化学性能稳定，不溶于水和油，具有不可压缩性，对环境无污染，其粒径分布范围为0．5～125μm，其中90％分布在8～85μm之间，因此不影响固控设备的使用。在普通水基钻井液中加入20％以内的该减轻剂，并配合使用架桥粒子制得的低密度钻井液性能在可接受范围内，具有全井密度均匀、形成的泥饼润滑性好的特点；其中密度为0．32g／cm^3的产品在1700m井深以内可以使用，密度为0．38g／cm^3的产品在2800m井深以内可以使用。     

KL2-H1水平井高密度饱和盐水混油钻井液技术

KL2-H1井是西气东输2007年在克拉区块的一口水平井.该井三开段为高压盐膏层,四开段为白云岩高压气层;钻井液密度为2.00～2.25 g/cm<'3>,压井液密度为2.40 g/cm<'3>,使用混10%～15%原油基液,固相含量相对高,且容量限低,同时由于带POWVER或MWD定向工具钻进,只能使用重晶石加重,使得钻井液的流变性较差,现场施工困难.经过室内实验,研究出了一套适用于现场要求和用重晶石加重的流变性较好的高密度饱和盐水钻井液和压井液配方.现场应用表明,该钻井液的各项性能均能很好地满足钻进要求.     

四氧化锰加重水基聚磺钻井液研究

国外现场应用表明，对于密度在1．6g／cm^3以上的加重油基钻井液，用四氧化锰代替重晶石粉加重，能降低钻井液的当量循环密度。通过用黑锰矿粉、重晶石粉、超细碳酸钙和铁矿粉加重水基聚磺钻井液密度至1．6g／cm^3，测定了4种加重钻井液在1．2～1．6g／cm^3之间5个密度点的表观黏度和塑性黏度，分析了表观黏度和塑性黏度的变化趋势。模拟计算出了井深为4150m时的当量循环密度，表明黑锰矿粉在密度为1．46g／cm^3以上可以获得低于其它加重材料的当量循环密度。     

ZYSD高失水固结堵漏技术在顺北5-9井中的应用

顺北5-9井是位于顺托果勒低隆北缘构造重点区域的一口评价井,该井志留系地层承压能力低,诱导性裂缝发育,受激动压力极易开启、扩展致漏,而桥塞堵漏粒径级配困难大,承压能力不足,此外志留系有发育高压盐水层,也增加了堵漏难度。邻井多口井发生严重复杂漏失、井壁失稳卡钻甚至弃井。针对志留系堵漏一次成功率低、地层承压能力低、井漏时效高等问题,采用ZYSD高失水固结堵漏技术,封堵时间小于30 s,承压能力大于18 MPa。现场应用表明,ZYSD高失水固结堵漏7次,堵漏一次成功率100%,井漏处理时间较邻井减少81%;现场试压8.5 MPa,志留系当量密度达到1.51g/cm3,成功解决了顺北5-9井的井漏、出水等复杂问题。      

抗高温化学凝胶堵漏技术在顺北52X井的应用

顺北52X井是位于塔里木盆地顺托果勒低隆北缘构造的一口勘探井，该井志留系火成岩裂缝发育，地层胶结差、易破碎，承压能力弱，在5600～6200 m井段发生反复的井漏和地层盐水溢流问题，150℃高温地层是阻止化学凝胶堵漏施工的最主要限制因素。为解决上述问题同时拓展化学凝胶的适用温度范围，利用有机凝胶的热塑性、凝胶的复合作用以及改性甲基硅油的缓凝作用，研制出一种新型抗高温化学凝胶。室内实验表明，抗高温化学凝胶的稠化时间能控制在4 h以上，10 h养护抗压强度达3.2 MPa。抗高温化学凝胶在顺北52X井进行的现场试验显示，新凝胶提高了顺北52X井的承压能力，现场试压4.8 MPa，志留系当量密度达到1.40 g/cm3，解决了顺北52X的井漏、出水等地层复杂问题。      

一种环保油基钻井液体系

针对目前油基钻井液存在因所含矿物油和处理剂的生物毒性大,而被限制或禁止排放的问题,制备出生物毒性低的油基钻井液基油,合成高效低毒的一体化乳化剂和新型高凝胶改性有机土,并对钻井液处理剂及加量进行优选,最终形成了一套环保型油基钻井液体系。该钻井液体系的生物毒性LC₅₀达到15 000 mg/L以上,生物可降解性好;体系的流变性良好,破乳电压达到800 V以上,高温高压滤失量小于6 mL;钻井液体系能抗5%石膏、5%钻屑和15%盐水污染;该油基钻井液应用性良好,油水比可在60/40～90/10的范围内调节,密度可在1.25～2.0 g/cm3范围内调节,抗温可达220 ℃,高温稳定性良好。研究结果表明,环保型油基钻井液具有低毒环保、可降解等优势,抗污染、抗高温、稳定性强、可调节范围广,完全可满足较复杂地层和环境保护要求高区块对钻井液的要求。