有机盐钻井液在磨溪11井的应用

磨溪11井地质条件复杂,钻井工程提速难度大。为保确实现提速目标,该井一开、二开使用高黏聚合物钻井液,解决大井眼、胶结松散、富含水敏性泥岩地层的携砂、阻卡等技术难题、三开上段使用有机盐聚合物钻 井液,强化体系的抑制性,有效阻止膏质泥岩吸水膨胀造成的缩径、起下钻阻卡等井下复杂;三开下段进入膏盐段之前,将体系转化为抗膏盐污染能力强的有机盐聚磺钻井液,同时强化钻井液的滤失造壁性和封堵防塌性,防止地层掉块,保证井眼畅通;四开继续使用有机盐聚磺钻井液,强化深井段高密度钻井液的抗温稳定性和流变性控制,维护稳定的钻井液性能;五开使用有机盐无渗透钻井液,强化体系的滤失造壁性和封堵防塌性,防止井壁失稳和更 好地保护油气层。现场施工表明,该井钻井液技术及措施针对性强,开创了四川油气田高石梯-磨溪震旦系深井复杂地质条件下钻井工程提速的新局面。     

顺北蓬1井444.5 mm长裸眼井筒强化钻井液技术

针对顺北蓬1井二开444.5 mm长裸眼井段钻遇的三叠系泥岩地层易水化膨胀和井眼失稳,二叠系巨厚火成岩地层裂缝孔隙发育、易发生掉块垮塌和井漏等问题,研究了井筒强化钻井液技术。在分析三叠系地层井眼失稳机理及二叠系地层井漏原因的基础上,制定了防塌防漏技术对策,优选了抑制剂SMJA-1、防塌剂SMNA-1和封堵剂SMGF-1等关键处理剂,构建了强抑制强封堵钻井液体系。现场应用显示,二开钻进期间,钻井液性能稳定,泥岩钻屑棱角分明、完整度高;裸眼段井眼稳定,起下钻顺畅;钻井时间逾90 d,平均井径扩大率仅4.7%。应用效果表明,以强抑制强封堵钻井液及配套施工工艺为核心的井筒强化钻井液技术,能有效解决顺北蓬1井三叠系地层井眼失稳与二叠系地层井漏的问题,并可为后续顺北区块类似井的钻井提供借鉴。      

满深1井奥陶系桑塔木组高性能防塌水基钻井液技术

满深1断裂带奥陶系桑塔木组为泥岩、泥灰岩地层,裂缝发育,井壁坍塌风险极高,给安全钻井带来了极大挑战。满深1井钻进至井深7 392.54 m（桑塔木组）时钻遇走滑断裂带,发生坍塌卡钻,处理难度大,最终选择回填侧钻。为此,分析了桑塔木组地层特点,研究应用了高性能防塌水基钻井液技术:选择合理的钻井液密度,强化对井壁的力学支撑,并采用复合降滤失措施降低水敏性泥岩地层的水化;在引入多氨基井壁抑制剂的同时,提高K+质量浓度,实现多元抑制防塌;提高钻井液的抗温能力、润滑性能及封堵性能,以满足桑塔木组对抑制、封堵防塌及抗高温稳定性的要求。现场应用表明,该井侧钻过程中钻井液性能稳定,K+质量浓度保持在35 000 mg/L左右,150 ℃温度下的高压滤失量由11.3 mL降至8.0 mL,桑塔木组钻进过程中未发生井眼失稳情况,顺利钻至三开中完井深,套管一次下到设计位置。这表明,高性能防塌水基钻井液防塌效果显著,达到了预期目标。      

屯1井三开钻井液工艺技术

介绍了屯1井三开安集海河组地层钻遇复杂情况的处理及钻井液工艺技术。安集海河组地层富含伊/蒙间层,岩性以灰绿色、棕红色泥岩为主,地层水化能力强,存在强水平挤压应力和高压地层流体,导致钻井过程中井壁失稳、缩径、垮塌、阻卡等严重复杂情况。采用钾钙基聚磺钻井液配合高分子聚合物抑制剂及护壁剂白沥青等,控制高温高压滤失量小于10mL,通过封堵抑制协同作用保持井眼稳定,明显减少了井下复杂情况。现场应用表明,钾钙基聚磺钻井液具有防塌性、强抑制性、抗温、抗污染能力,满足了安集海河组地层的钻井要求。     

张店油田南79断块张42井钻井液技术

张42井是在南阳凹陷张店区块南79断块上部署的一口大斜度3靶心定向井,该油田地质情况复杂,钻井事故较多.通过分析该区块的地质特点及井下发生复杂情况的原因,针对大斜度定向井对钻井液的特殊要求,提出该井斜井段使用聚合物混油防塌钻井液体系,用3种高分子量聚合物复配有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌,通过复配使用降滤失剂SHN-1和OSAM-K将滤失量降至3mL,ZRH-2和白油复配满足了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等要求,保证了井下安全.实钻表明,该钻井液技术满足了大斜度多目标定向井的施工要求,解决了张店油田南79断块地层造浆严重、垮塌、起下钻阻卡频繁的问题.     

龙凤山气田强抑制封堵型防塌钻井液技术

龙凤山气田泉头组及以上地层水敏性泥页岩发育,在钻井过程中经常发生垮塌、卡钻、扩径和泥包钻头等复杂情况,营城组地层裂缝发育,易发生井漏。针对该地区的地质特征与钻井要求,通过水化膨胀实验和抑制膨润土造浆实验,优选胺钾复合抑制剂NK-1作为钻井液抑制剂;通过失水造壁性能评价实验和岩心渗透率测试实验,优选了降滤失剂KFT-Ⅱ和封堵防塌剂ZX-8作为钻井液封堵防塌剂,在此基础上研制了强抑制封堵型防塌钻井液体系,并对其性能进行了综合评价。实验结果表明,该钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、抑制性和封堵防塌性。在北209井的现场应用中,钻井液性能稳定,封堵性和防塌性能突出,解决了全井的井壁失稳问题,起下钻、电测和下套管作业无遇阻,满足了现场钻井施工和储层保护的需要。      

苏76-1-20H井钻井液技术

苏76-1-20H井位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡苏76区块,是一口三开水平井,水平段长2 856 m。该井安定组、直罗组地层胶结性差;大斜度井段和水平井段石千峰组、石盒子组泥岩水敏性、硬脆性、破碎性3种井塌方式同时存在,塌落量大,难以控制,且周期性垮塌现象明显;气层附近碳质泥岩水敏性强,稳定性差;水平段钻遇大段泥岩,浸泡时间长,防塌问题突出;水平段超长,井眼清洁和润滑防托压技术难度极大。该井使用改进的聚磺钻井液和KCl聚磺防塌钻井液,引入了石油沥青和胶质成分含量高的液体润滑剂RHZY和纤维素类高分子化合物泥饼质量改善剂LN-1,并通过使用相应的维护处理措施和配套的工程措施,解决了井壁坍塌问题,而且很好地满足了超长水平段的井眼净化和润滑防卡要求,全井钻井施工安全顺利。     

文23-6J平行救援井钻井技术

文23气藏盖层厚、埋藏浅,具有良好的储气库建库条件。但该区块上存在一口工程报废井文23-6X井,由于其钻穿了盖层,影响到气藏的密封性,因此对其成功封堵成为建库的关键。2010年用4个月的时间在文23-6X井上部地层钻了6个井眼,寻找鱼头均未成功。2013年在国内首次引进英国科学钻井公司的磁测量距离修正技术,尝试钻文23-6J平行救援井,从鱼底下部连通文23-6X井,历时近6个半月,在下部地层钻了5个井眼,实现2次碰鱼底、3次交叉老井眼,在第5支井眼内定方位复合射孔挤水泥,经负压测试验证,封堵文23-6X井成功,达到了文23气藏建库要求。     

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.     

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。     

复合盐钻井液技术在莫116井区的应用

莫116井区吐谷鲁群组中上部泥岩易水化,膏质泥岩易蠕变缩径,井壁稳定周期短;吐谷鲁群组地层底部硬脆性泥岩、西山窑组硬脆性泥岩及多套间断煤层易剥落、垮塌;吐谷鲁群组及三工河组砂岩层渗透性较好,易形成虚厚泥饼而引起压差卡钻。针对以上钻井液技术难点,优选出了适合莫116井区优化井身结构井(为降低开发费用,大部分井改为二开井身结构)的复合盐钻井液,并在体系中引入了大分子抗盐包被剂、玻璃小球和抗高温防塌降滤失剂GRL-1。现场应用表明,该钻井液具有较强抑制性、较好的封堵防塌、润滑作用及抗污染能力,解决了该井区长裸眼井段井壁稳定问题,已完成的16口井无复杂事故,发生钻井周期比设计提前26.21%。     

TK240H井钻井液技术

TK240H井是位于塔里木盆地沙雅隆起塔河2号油气田桑塔木背斜构造的一口开发水平井.该井因实际油层垂深下移至4547.11～4552 m井深,从井深4576.53 m(井斜为58°)侧钻造斜, 至井深5120.5 m完钻,水平位移为400.0 m.二开(602～4130 m)井段长,岩性以软质泥岩夹砂岩、粉砂岩为主,其中康村组和吉迪克组地层富含石膏.三开目的层岩性以深灰色泥岩为主,粘土矿物中伊利石含量为58%～73%,层理发育,易坍塌,存在井眼失稳问题.该井一、二开采用膨润土聚合物钻井液,三开、侧钻选用聚磺混油暂堵体系.现场应用证明,该套钻井液体系适合该水平井的施工要求,满足井眼清洁、减阻防卡和保护油气层的需要;具有抗高温能力强、高温高压滤失量低、造壁性强等特点,易于实施井眼稳定及油气层保护措施,适合深井造斜、增斜、稳斜及油层段施工.     

新疆台 60 井 PRT-有机盐钻井液技术

新疆台60井一开使用正电胶聚合物钻井液，解决了上部地层井眼大、胶结松散、富含水敏性泥岩以及二叠系地层推覆体的携砂、阻卡和井漏技术难题。二开采用PRT-有机盐钻井液（密度为1．32～1．84g／cm^3），该体系抑制性强，有效地防止了第三系膏质泥岩的吸水膨胀、缩径阻卡；具有良好的流变性和滤失造壁性，防止了侏罗系地层掉块，保证了井眼畅通。三开选用PRT-有机盐屏蔽暂堵钻井完井液（密度为1．85～2．00g／cm^3），该体系具有良好的滤失造壁性和封堵防塌性，防止了油层的剥落掉块垮塌，很好地保护了油气层。现场施工表明，该井钻井液技术满足了钻井、地质录井的需要，达到了安全快速钻进、保护油气层的目的。     

巨厚煤层钻井液的研制及在伊宁1井的应用

针对伊宁1井三开西山窑组和八道湾组碎屑泥岩及炭质泥岩夹多套厚煤层,胶结差、微裂缝发育、性脆易破碎垮塌诸多难题,研制出抗温、强封堵抑制防塌聚磺钻井液体系。现场应用表明,该钻井液体系抗温抑制性强、润滑防塌效果好、性能稳定、高温高压滤失量低,有效控制了碎屑泥岩的吸水膨胀缩径及造浆和煤层及炭质泥岩的垮塌,保证了3 194~4 540 m井段41个共178 m的巨厚煤层和26个炭质泥岩层的顺利钻进。钻进过程中井眼稳定,起下钻顺畅,而且电测一次成功。     

柴参1侧1井钻井液技术

柴参1侧1井是在柴参1井直井眼内侧钻出的一口井．所钻地层为泥岩层段，成岩性差且裂隙发育，地层破碎．极易水化剥落及坍塌，在井深3600m左右有断层存在．极易发生井漏、井壁失稳及坍塌，柴参1井在钻井过程中井壁垮塌严重。柴参1侧1井通过应用聚合醇钻井液顺利钻达目的层，在钻进过程中未发生一次因井眼坍塌而引发的井下复杂及事故；与柴参1井相比。该井井径扩大率较小，大部分井段的井径扩大率都在16％左右；在钻进过程中钻井液密度控制为1．22～1．23g／cm^3，全井处于近平衡钻井状态，取全了各种资料。现场应用表明，聚合醇钻井液是一种强抑制性体系，通过优选聚合醇等各种防塌处理剂．满足了不同井深的需要；其防塌封堵性、润滑性和流变性良好。满足了柴参1侧1井的钻探要求．很好地保护了油气层。     

埕北302井钻井液工艺技术

埕北302井是胜利油田在渤海湾埕岛海域钻探的一口重点井,完钻井深4364．95m,钻探目的是评价古生界、太古界含油气情况。该井馆陶组以上地层造浆性强,东营组和沙河街组地层剥蚀掉块严重,古生界和太古界地层破碎、裂缝发育．在钻进过程中,经常出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故。介绍了该井不同地层的钻井液配方,即上部地层选用抑制型聚合物海水钻井液,下部地层选用适度分散的防塌钻井液,并配合相应的维护处理技术。现场应用结果表明,聚合物海水钻井液抑制能力、携屑能力强;防塌钻井液具有较好的防塌能力、抗污染能力和抗温能力,满足了埕北302井钻井施工的要求。     

准噶尔盆地南缘奎河1井钻井液技术

奎河1井位于准噶尔盆地南缘山前冲断带四棵树凹陷独山子背斜,是新疆油田公司山前构造一口高难度重点探井,地层最大倾角为55°,钻探难度极大。邻井独深1井、独南1井、独山1井、独1井等都发生过大量的复杂事故。其中发生卡钻23次、断钻具3次、溢流4次、油气水侵23次。奎河1井主要技术难点:由于受地应力的影响井壁很不稳定,极易坍塌造成严重的井下复杂事故,为了保持井筒压力平衡,不得不使用很高的钻井液密度;该井的安集海河组、沙湾组、紫泥泉子组泥岩极易水化膨胀造成井壁不稳定,同时给钻井液性能维护处理带来极大的难度;紫泥泉子组存在高压水层风险,安集海组、沙湾组、紫泥泉子组存在井漏风险。根据该井特点在室内开展针对性实验,做好技术储备和详细施工方案,室内首先优选出降失水剂、包被剂、抑制剂、润滑剂、封堵防塌剂及流型调节剂,通过复配完成一套有机盐-钾钙基钻井液体系。四开使用该体系安全钻完全井,在整个施工过程中体现了该体系配方优越的抑制性、失水造壁性能、封堵防塌性能,且有较高的固相容量限。最高使用钻井液密度2.73g/cm~3,钻井液API滤失量长时间控制在1m L以内,各项性能指标做到水基钻井液很高水平,尤其是钻井液密度创造新疆油田新指标,井下复杂事故得到有效控制。     

SHBP-1超深井三开长裸眼钻井液技术

针对SHBP-1井在钻井过程中可能出现的井壁失稳及漏失等复杂问题,对其原因及技术难点进行分析,提出了该井的井壁稳定、防漏堵漏技术思路,选用强抑制强封堵防塌钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性、降失水及封堵的要求,筛选了复合抑制剂KCl+SMJA、镶嵌成膜防塌剂SMNA-1、纳米封堵剂SMNF-1,以进一步提高钻井液的抑制性、封堵性及防塌性能,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的强抑制强封堵防塌钻井液流型易于控制,维持井浆中0.5% SMJA、3% KCl、2.5% SMNA-1,保障了钻井液有强的抑制防塌性;在易漏地层使用了纳米封堵剂2% SMNF-1、超细碳酸钙等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了该井的施工,三开井段扩大率仅为3.49%。该套钻井液技术顺利解决了SHBP-1井三开的井眼失稳及井漏问题,为后续类似井的钻井提供借鉴。     

SHBP-1超深井三开长裸眼钻井液技术

针对SHBP-1井在钻井过程中可能出现的井壁失稳及漏失等复杂问题,对其原因及技术难点进行分析,提出了该井的井壁稳定、防漏堵漏技术思路,选用强抑制强封堵防塌钻井液体系,以满足地层特性对钻井液抑制性、降失水及封堵的要求,筛选了复合抑制剂KCl+SMJA、镶嵌成膜防塌剂SMNA-1、纳米封堵剂SMNF-1,以进一步提高钻井液的抑制性、封堵性及防塌性能,降低高温高压滤失量。经现场应用表明,优化后的强抑制强封堵防塌钻井液流型易于控制,维持井浆中0.5% SMJA、3% KCl、2.5% SMNA-1,保障了钻井液有强的抑制防塌性;在易漏地层使用了纳米封堵剂2% SMNF-1、超细碳酸钙等随钻堵漏材料,避免了井漏的发生,顺利完成了该井的施工,三开井段扩大率仅为3.49%。该套钻井液技术顺利解决了SHBP-1井三开的井眼失稳及井漏问题,为后续类似井的钻井提供借鉴。      

泌深1井大井眼钻井液技术

泌深1井是1口重点探井,井深为6 000 m.该井二开(φ406.4 mm)、三开(φ311.2 mm)井眼尺寸大,悬浮携带岩屑困难,而且该井段大仓房组、玉皇顶组玉一段地层中大段红色泥岩造浆性极强,井壁易失稳;地温梯度高,钻井液必须具有抗180℃高温的能力.通过室内实验优选出了聚合物和聚磺钻井液配方.优选出的钻井液流变性、润滑性和抗温能力好,抑制性和携带悬浮岩屑能力强,滤失量低.钻井过程中没有发生井下复杂情况,起下钻畅通,电测、下套管顺利,表明该套钻井液满足了该井大井眼段钻井要求.