晋93-28X和晋94-7X高难度定向井钻井液技术

晋93-28X井和晋94-7X井是冀中坳陷束鹿西斜坡晋93北断块和晋94断块上的高难度定向井.这两口井井斜角和水平位移大,靶点多,裸眼段长,加之沙一段底部地层含有一套灰色膏质泥岩,给钻井施工增加了较大的难度.采用有机黑色正电胶钻井液,并配合固体、液体润滑剂防卡和岩屑床控制以及井壁稳定技术,满足了高难度定向井的钻井施工要求.应用结果表明,有机黑色正电胶钻井液具有较强的润滑防卡能力和井壁稳定能力,携砂悬浮和剪切稀释能力强,利于提高机械钻速,有效地防止了压差卡钻和井壁坍塌卡钻的发生,井眼清洁.采用的钻井液工艺技术满足了井斜角达61°、水平位移达754.78 m的长裸眼、多靶点高难度定向井对钻井液的要求,钻井施工安全顺利.     

以钻杆“准螺旋”状态模拟钻井液携砂状况

钻井过程中的钻柱状态，并非是无规则地贴附在井壁上．而是呈“准螺旋状”沿井眼轴线方向排列。分析了岩屑床形成的力学模型、水力学模型以及它们共同作用的模型，研究出了不同钻柱状态对钻井液流动的影响。在发生钻柱“准螺旋”状态的井段。钻井液所携带的岩屑更容易形成岩屑床。利用钻杆的“准螺旋状”性质，提出了一种模拟和预测钻井液在水平井与大斜度定向井井眼内携砂效果的新方法，根据该方法可判断钻井液携砂情况。并较准确地指出井眼内由于钻井液携砂不良而易于沉砂的位置。同时编制了相应的模拟软件。该软件结合渤海秦皇岛32—6平台的钻井实践进行了验证。获得了较满意的结果。     

郭斜11大位移定向井钻井液技术

介绍了郭斜１１大位移定向井的钻井液配方、维护处理技术和现场施工效果。提出了大位移定向井对钻井液性能的基本要求。总结分析了郭斜１１大位移定向井使用ＭＭＨ正电胶聚合物钻井液技术的成功经验。     

正电结构剂在冀中地区定向井钻井液中的应用

为提高大斜度定向井、水平井钻井液的悬屑能力,减缓岩屑床的形成,在钻井液中引入了正电结构剂.正电结构剂为一种含季铵盐和二甲基氯化铵的有机阳离子化合物,它的正电荷作用比正电胶和常见的阳离子聚合物持续时间长,又不会象高分子量聚合物一样因分子链而形成结构性较强的网状结构,其可以实现在钻井液黏度、切力不明显上升的情况下,提高钻井液的悬浮携带能力.经过7口井的现场应用,研究出一套现场施工工艺技术,较好地解决了水平井、大斜度定向井的井眼清洁问题.     

大斜度大位移井岩屑床的解决方法

在大斜度大位移高难度定向井中,岩屑易在井眼中形成岩屑床,导致蹩泵、蹩钻甚至卡钻。本文在分析岩屑床的形成及危害的基础上,对岩屑床的清除办法进行了探讨,提出了将提高泥浆返速、改善泥浆性能与机械清除岩屑相结合的方法。胜利油田多口井的现场应用表明,该方法能有效地解决高难度定向井的携岩问题,为优质高效的钻高难度定向井提供了一定的技术保证。     

大位移井岩屑床危害及处理措施研究

在钻井过程中钻头破碎岩石所产生的大小、形状各异的岩屑颗粒堆积在井底,如不及时清理将会使钻头重复破碎,影响钻井速度,增加钻井成本。在大斜度、大位移井中,钻头破碎的岩屑易在井中形成岩屑床,导致钻井过程蹩泵、蹩钻甚至卡钻,因此,井眼净化是钻大斜度井的关键技术。在分析岩屑床的成因及危害的基础上,分析了井斜角、环空返速、钻井液性能、钻井液流态、钻具旋转等因素对携带岩屑效果的影响,提出了一些有效预防和解决高难度定向井携岩问题的办法和措施,指出最有效的方法应是适当地利用大排量、改善钻井液性能和借助岩屑床清除工具等相结合的综合措施除岩。     

有机正电胶钻井液在陈3平5井的应用

陈3平5井是一口中曲率半径水平井。在分析该井技术难点的基础上，通过室内研究优选了钻井液体系。该井直井段采用复合金属离子聚合物钻井液体系，较好地控制了钻井液滤失量，减少了滤液渗入地层，防止了地层水化膨胀。导眼段采用有机正电胶润滑防塌体系。水平段采用暂堵型有机正电胶润滑防塌体系，该体系具有流型好、性能稳定、防塌、携砂效果好的特点，并能有效防止岩屑床的形成，同时对油气层起到很好的保护作用。     

C2P1水平井钻井液技术难点及对策

C2P1井位于陈2断块南部周9断层高部位,钻探目的层为阜三段,完钻井深为2550 m,水平段长401m.C2P1水平井是"直增-增变-稳平-降变-稳平"的复杂井眼轨迹.该井钻井液存在携砂困难、井壁易失稳、易产生岩屑床、摩阻扭矩控制难度大、储层易受污染等技术难点.在斜井段和水平段采用复合金属离子聚合物正电胶润滑防塌暂堵钻井液钻井.现场应用表明,复合金属离子聚合物正电胶钻井液性能稳定,抑制性强、悬浮携岩能力好,易于维护,水平井段混油12%以上,确保了钻井液具有良好的润滑性能,降低了摩阻和扭矩.该钻井液满足了水平井钻井施工的需要.     

正电胶钻井液的应用

正电胶钻井液具有抑制性强、携砂效果好、性能稳定等优点。文中结合室内实验及现场应用情况,阐述了正电胶钻井液的作用规律及应用要求,给出了钻井液的的最佳配方,并结合导层特点,阐明了正电胶粘钻井液的配制及维护措施,通过多口井的实践证实,正电胶钻井液在性能、节约资金等各方面有较高的推广应用价值。     

濮2-平1井钻井液技术

濮 2-平1调整水平井位于东濮凹陷中央隆起带北部濮城背斜南部濮53区块。该井完钻斜深为2879.80,垂深为2370.71 m,水平段长为380 m,总位移为629 m,最大井斜为92.7°。该井在长期注采连通性好的砂层中钻进,极易发生漏失、返水、井壁坍塌等复杂情况。濮2-平1井采用了聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液。现场应用表明,聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液体系具有抑制盐溶解能力和稳定井壁能力,悬浮携砂和抗污染能力强,泥饼质量好。井下摩阻低,钻井液性能稳定,油气层渗透率恢复性好等特点。配合使用随钻堵漏材料和实施工程技术措施,克服了盐水侵、泵排量小等不利因素,成功地防止了地层的漏失。聚合醇正电胶盐水钻井液可满足盐层区块的调整水平井、大斜度、大位移定向井的钻井施工。     

胜利油田大位移井钻井液技术

钻井液具有良好的防塌性能、润滑性能和携岩性能是大位移井顺利施工的保障。介绍了桩1-17井和郭斜11井钻井液体系的应用情况及现场维护处理措施。现场结果表明,复合聚合物体系和MMH正电胶聚合物体系都能满足钻井工程施工。但MMH正电胶聚合物体系克服了复合聚合物钻井液不足的方面,是目前大位移井使用的最理想钻井液体系。     

新型有机正电胶双聚钻井液体系研究和应用

针对常规钻井液使用正电胶和聚合醇存在的问题,研制开发出了新型液态有机正电胶和聚合醇产品,并介绍了两种产品的性能特点.以有机正电胶、聚合醇和聚合物为主体,研制出了有机正电胶双聚钻井液体系,并进行了室内性能评价.结果表明,有机正电胶双聚钻井液克服了常规正电胶钻井液的缺点,兼有正电胶钻井液和聚合醇钻井液的优点,具有独特的流变性、优良的润滑性、抑制岩屑分散和稳定井壁作用,以及显著的保护储层特性.现场应用证明,该钻井液综合性能优良,完全能够满足定向井、水平井井眼稳定、井眼净化、润滑防卡和储层保护的需要,具有良好的推广应用价值.     

塔中水平井钻井液对储层损害的室内评价

针对塔中水平井段的储层特性，就塔中地区常用的三种钻井液－ＭＳＦ正电胶水基钻井液，ＭＳＦ正电胶混油水基钻井淮以及油基钻井液的携砂特性和储层保护效果进行了综合评价。结果表明，就塔中储层面言，ＭＳＦ正电胶混油水基钻井液不仅具有良好的保护储层的效果，而且携砂效果明显优于油基钻井液，从而为塔里木石油勘探开发指挥部选择钻开油层的水平井段的钻井液提供了理论依据。     

正电胶饱和盐水钻井液在JS-平6井的应用

JS-平6井是河南舞阳凹陷孟寨构造带上的第一口用MMH正电胶饱和盐水钻井液体系所钻的水平井,该井钻井液流型好,性能稳定,有良好的防塌、携岩效果,有效防止了因盐岩的溶解而产生井壁失稳现象,也有效防止了岩屑床的形成。根据井眼轨迹,对不同的井斜,在液体润滑剂的基础上复配固体防塌润滑剂,很好解决了水平位移大、井斜角大、拖压,防粘卡难度大的问题,使该井钻井、电测、下套管、固井等施工作业顺利完成。     

二连油田水平井钻井液技术

二连油田砂岩油层薄,产状变化较大,水平井段钻进存在携砂困难、摩阻控制难度大、易产生岩屑床等技术难点,优选出了有机黑色正电胶聚合物混油钻井液,以期利用其较强的抑制性、悬浮携屑能力、稳定性和低摩阻的特点,达到实现安全快速钻井的目的。现场应用结果表明:该钻井液携砂效果好,抑制能力和润滑防卡性能强,钻井液性能稳定,维护处理简单;蒙平1、林4平1和林4平2三口水平井都没有发生与钻井液有关的井下复杂事故;林4平2井地层产状变化较大,整个水平段为波浪型,但水平段井身质量和固井质量均达到了设计要求;蒙平1井钻井周期为35d,同时伴有水侵发生,施工中未出现垮塌现象,表明该钻井液能满足二连油田水平钻井施工的需要。     

大位移水平井段岩屑运移实验研究

以相似系统理论建立了大位移水平井携岩实验装置,并根据颗粒雷诺数相似推导了实验装置与原型的参数相似关系,实验研究了环空返速、钻井液密度及有效黏度、岩屑密度及粒径大小、钻杆转速及偏心度、井斜角、机械钻速和井眼尺寸等10个参数与无因次岩屑床厚度的变化关系,在此基础上采用非线性回归方法建立了大位移水平井稳态无因次岩屑床厚度方程,并根据文献对模型进行了验证。模型对于确定大位移水平井井眼净化最小携岩排量和优化机械钻速具有参考意义。     

冀中地区第三系水平井钻井液技术

针对地层特点及水平井钻井对钻井液的要求,冀中地区第三系水平井采用了有机黑色正电胶-聚磺防塌防卡钻井液.该钻井液不但具有正电胶钻井液良好的携带悬浮能力,而且具有聚合物钻井液的强抑制特性和良好的防塌能力,有效地控制了岩屑分散和地层垮塌;井眼清洁能力强,减轻了岩屑床的形成;润滑能力强,有效地防止了压差卡钻的发生,尤其是复合润滑技术的应用,有效缓解了托压问题.在10口井的应用结果表明,该钻井液工艺技术满足了冀中地区第三系水平井的钻井需要     

罗家寨构造水平井钻井液技术

针对罗家寨构造地质特点及水平井钻井液技术难点,确立了浅井段为深井段做准备、直井段为斜井段做准备、重点解决大斜度井段钻井液技术难题的基本原则.在直井段使用钾钙基聚合醇有机硅聚合物钻井液,引入抑制和防塌能力强的聚合物和有机硅等处理剂,防止直井段的井眼坍塌和钻屑分散;大斜度井段使用钾钙基聚合醇正电胶钻井液,防止形成岩屑床,通过护胶剂、润滑剂、表面活性剂、柴油的复配使用,提高了该钻井液的抗膏盐、酸性气体污染的能力和润滑防卡性能;水平井段使用改性钾钙基聚合醇正电胶钻井液,利用聚合物保护产层,保持过量的除硫剂,以提高钻井液的抗H2S污染能力.现场应用表明,该套钻井液体系能减轻岩屑床的形成、有效地防止了岩屑分散、井漏,降低了起下钻摩阻,有效地保护了油气层,确保了该构造水平井的顺利钻探.     

张店油田南37断块大斜度深井钻井液技术

针对张店区块上部地层分散造浆严重，中部、下部地层吸水膨胀，剥落掉块，易缩径、垮塌、阻卡等施工难题及大斜度定向井对钻井液的特殊要求，直井段选用了聚合物钻井液，斜井段使用了聚磺正电胶混油钻井液，目的层段使用了聚磺正电胶混油屏蔽暂堵钻井完井液，并制定了相应的维护处理措施。该套钻井液技术有效地抑制了地层分散造浆和井壁坍塌，解决了大斜度井段井眼净化和润滑防卡等问题，保证了井下安全。应用结果表明，该套钻井液体系性能稳定、流变性好，抗温能力和抑制能力强，滤失量低且泥饼薄韧光滑，井壁稳定，防塌效果好；具有较强的悬浮携砂能力、润滑防卡能力，在张2101、2103井钻井过程中，井眼净化彻底，未发生沉砂卡钻；有效地保护了油气层，满足了大斜度井钻井施工的要求。     

本期导读

<正>大位移井钻井技术是一种高精尖的钻井工艺,是当今定向井、水平井技术的综合系统工程,可广泛地应用于滩海油田、海上油田和地面条件极其复杂的油气藏的勘探开发。其较长的水平段位移导致井筒低边易于形成岩屑沉积床。因此,确保井眼环空清洁是贯穿整个水平井钻井过程的关键问题。相恒富等以相似系统理论建立了大位移水平井携岩实验装置,并根据颗粒雷诺数相似推导了实验装置与原型的参数相似关系,实验研究了环空返速等10个参数与无因次岩屑床厚度的变化关系,在此基础上采用非线性回归方法建立了大位移水平井稳态无因次岩屑床厚度方程。模型对于确定大位移水平井井眼净化最小携