塔参1井破碎性白云岩地层防塌技术

塔参１井是迄今为止在塔里木盆地钻成的陆上第一超深井。该井在钻进奥陶系、寒武系白云岩地层时,井眼发生严重坍塌,导致难以继续钻进。本文从地层岩石矿物组分、理化性能和地应力三方面分析了井眼坍塌的原因。经室内一系列封堵试验,现场采用密度适当的钻井液并加入软化点适当、颗粒度较小的封堵材料加强对地层裂缝、微裂缝的封堵,从而成功地解决了塔参１井超深井段破碎性白云岩地层坍塌问题     

破碎性地层钻井液防塌剂评价方法及应用

本文分析了破碎性地层井壁不稳定的原因,借助了ＯＦＩ－１７０－５０高温高压动失水仪分析了钻井液对地层裂缝、微裂缝的封堵能力,初步建立了破碎性地层防塌的方法及措施,在塔参１井应用取得成功。     

胺基硅醇强抑制封堵防塌钻井液体系研究与应用

济阳坳陷沾化凹陷桩西古潜山披覆构造带南部桩64-平1井的斜井段、水平段位于上第三系东营组底部和下第三系渐新统沙河街组一段,该地层为泥页岩、油泥岩、灰色泥岩夹层,极易发生坍塌掉块、井壁失稳等井下复杂情况。针对这一难点,结合室内实验研究,选择了胺基硅醇强抑制封堵防塌钻井液体系,利用胺基硅醇的强抑制性抑制泥页岩、油泥岩水化膨胀,利用强抑制钻井液体系的高膨润土容量限,提高体系的优质黏土含量,并复配封堵防塌材料对地层微裂缝进行封堵,有效地避免了钻进易坍塌地层出现掉块、井壁失稳等井下复杂情况。     

顺北油气田碳酸盐岩破碎性地层防塌钻井液技术

为了解决顺北油气田奥陶系碳酸盐岩破碎性地层易发生井壁坍塌的问题，从地质构造特征、地层裂缝发育及充填程度和井壁岩块受力等方面分析了井壁坍塌的原因，发现造成井壁坍塌掉块的主要原因是强挤压段应力集中、地层微裂缝发育和定向井段受重力影响。虽然地层破碎、应力集中无法改变，但可以提高钻井液的封堵性能，通过有效充填、封堵微裂缝阻止压力传递，同时钻井液保持较高的密度支撑井壁，从而解决井壁坍塌问题。为此，综合考虑强化钻井液封堵能力、控制钻井液高温高压滤失量和优化钻井液动塑比等，优选了防塌钻井液配方，并保持较高的钻井液密度以支撑井壁，形成了防塌钻井液技术。该技术在顺北X井进行了现场试验，钻进中扭矩稳定，机械钻速较高，井径扩大率较小，防塌效果良好，可为其他油气田破碎性地层的高效、安全钻井提供借鉴。      

南堡油田馆陶组玄武岩井壁失稳机理和技术对策研讨

在南堡油田勘探初期,钻进馆陶组大段玄武岩的过程中经常发生井塌事故,影响了钻井速度和油气层保护.对馆陶组玄武岩的地质和岩石学特征、矿物组分、理化性能、力学性能和坍塌压力进行了分析,讨论了玄武岩井壁失稳的力学、地质、钻井液和工程因素,提出了稳定井壁的技术对策.采用具有强抑制、强封堵特点和合适密度的成膜封堵低侵入钻井液,能够有效抑制凝灰岩、玄武质泥岩、蚀变玄武岩的水化膨胀、分散坍塌;能够有效封堵裂隙而阻止压力传递,防止近井壁地层岩石强度下降和引发地层坍塌压力升高,从而防止玄武岩地层井壁坍塌,并通过用南堡1-1井2 399～2 401 m井段灰色玄武质泥岩岩样(带微裂缝)进行流量法渗透率测定实验和PT实验(测定渗透率)验证了上述钻井液的稳定井壁能力.     

铝胺钻井液在巴喀致密砂岩气藏钻井中的应用

铝胺钻井液近年来成功解决了国内很多易坍塌井的安全钻井难题。针对巴喀区块易坍塌井,对胺基抑制剂和封堵防塌剂进行评价,优选出铝胺钻井液配方,增强了钻井液抑制性和封堵防塌性能。在巴喀区块两口致密砂岩气井进行了铝胺钻井液试验,其中,柯21-平1井顺利钻穿136 m煤层和49 m碳质泥岩,并在煤下地层定向钻进420 m至中完井深;柯33P井定向段安全钻穿69 m煤层,钻进过程顺利,未发生钻井复杂情况,两口井的成功试验为该区块安全钻井提供了技术借鉴。     

裂缝性泥页岩地层防塌误区及强封堵防塌对策

对于裂缝发育等破碎性地层,在井筒内外压差作用下钻井液极易沿裂缝等天然通道侵入地层,致使近井裂缝发育带孔隙压力增加,引发泥页岩水化膨胀及强度性能下降,导致坍塌压力增加,从而使得井壁垮塌越加严重,搞清破碎性地层垮塌机理至关重要。结合延安气田石盒子和石千峰组裂缝性泥页岩“越提密度、垮塌越严重”井塌处理误区,指出缺乏对裂缝有效封堵是症结所在。为此提出适用于裂缝发育等破碎性地层“封堵为先、抑制水化、合理密度”的防塌技术对策,在此基础上,优选出延安气田强封堵钻井液配方并在现场成功应用,相关技术思路及研究成果可为类似破碎性地层防塌提供参考。      

多元防塌钻井液技术在TKll08井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中，针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题，提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性，以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝，阻止压力传递的技术思路，研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块，有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼，减少缩径和压差卡钻的可能，能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害，油气层保护效果好，能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用，效果良好。     

“三强”防塌钻井液的研究与应用

通过对四川地区地层失稳的机理分析,认为失稳主要由以下原因造成:地层中的泥页岩吸水膨胀造成井壁失稳;地层中存在众多纵横交错的裂缝、微裂缝,裂缝、微裂缝吸水引起应力失衡,或者地层因受到频繁的拉伸和挤压作用形成破碎带,在破碎带地层泥页岩吸水膨胀和应力失衡同时存在,造成井壁失稳.针对井壁失稳的原因,采取了包被、抑制和封堵相结合的方法,经过室内实验优选出“三强”(强包被、强抑制、强封堵)防塌钻井液.该体系通过现场20多口井的应用,解决了气液转换过程中出现的垮塌和正常钻进中的井壁稳定问题,使用的钻井液密度最高达到2.20 g/cm3,其抑制能力高于7％氯化钾溶液,封堵能力强于普通封堵钻井液,可在不同地区不同密度下使用,适应性强.     

多元防塌钻井液技术在TK1108井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中,针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题,提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性,以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝,阻止压力传递的技术思路,研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块,有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼,减少缩径和压差卡钻的可能,能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害,油气层保护效果好,能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用,效果良好。