聚合醇保护裂缝性储层应用研究

实验考察了常用聚合醇特别是PB-1的应用性能，讨论了在钻井液中的抑制、堵孔、界面活性、提高渗透率恢复率等作用，简介了在塔里木盆地轮南古潜山地区2口深井钻井中的应用效果。3％PB-1使岩屑在清水中的回收率由10．8％提高到38．8％；加有聚合醇的钻井液滤饼表面有膜形成；3％PE-1使清水表面张力降到～37mN／m，使油水界面张力降到8．5mN／m；随聚合醇浓度增大，PE-1和JLX水溶液通过滤饼的滤失量减小，PE-1水溶液通过含人造裂缝岩心时的压差增大；5％PB-1使实验聚磺钻井液及2．0％或2．5％PE-1使LG-101井井浆污染的含人造裂缝岩心的渗透率恢复率增大，聚合醇与超细碳酸钙合用时增加幅度更大。在LG-100井和LG-172井分别钻到5455和5440．9m时井浆滤失量较大而渗透率恢复率很小(26．7％和18．5％)，调整配方并加入聚合醇(3％～5％)使滤失量减小，渗透率恢复率大幅上升到65．2％和64．2％。聚合醇作为钻井液处理剂，对裂缝型和微裂缝型碳酸盐岩地层有良好保护作用，与固相架桥粒子共用时保护作用更好。图4表5参2。     

南堡35-2油田保护储层钻井液完井液优化设计

南堡35-2储层具有高孔隙度、高渗透率特点，而且原油粘度高，密度比较大，胶质和沥青质含量都较高．流动性质差，使用常规钻井液完井液对储层稠油的开采很不利。结合活性剂HXJ，优选出了聚合物小阳离子钻井液、PEM聚合醇钻井液、合成基钻井液及活性完井液。室内通过钻井液性能、钻井液完井液与储层流体的配伍性及HXJ对钻井液完井液的岩心渗透率恢复值的影响等实验测试，证明优选出来的3种钻井液体系均可以满足现场的正常钻进，与其它钻井液相比，合成基钻井液滤液使稠油粘度降低的幅度最大，然后依次是加有HXJ的PEM聚合醇钻井液和聚合物小阳离子钻井液；在钻井液完井液中加入HXJ后，能降低油水界面张力，使稠油粘度降低，有利于稠油开采；合成基钻井液的岩心渗透率恢复值最高，在85％以上，加有HXJ的钻井液的渗透率恢复值在83％以上，加有HXJ的完井液的岩心渗透率恢复值比没有加HXJ的完井液高13％左右；优选出的钻井液和完井液对储层的保护效果都比较好。     

甲酸盐/聚合醇保护油层钻井液在冀东油田的应用

在冀东油田的高尚堡、老爷庙区块，通过应用无固相甲酸盐／聚合醇保护油层钻井液实施储层专打技术，降低了钻进油气层井段的钻井液密度，减小了有害固相及钻井液滤液对储层的伤害，解决了井壁稳定与油气层保护之间的矛盾，实现了近平衡钻井。该技术现已成功应用43口水平井。应用结果表明，甲酸盐钻井液流变性好，抑制、防塌能力强，对储层污染小，性能稳定，易于维护，现场取样检测平均渗透率恢复值达到86．92％。先期投产的3口井，投产初期平均单井产油量为92．97t／d，高尚堡区块的4口井平均单井产油量为74．1t／d，其中G1045P70井自投产至今，产油量为165．8t／d,老爷庙油田投产6口井，平均单井产油量为47．6t／d。     

聚合醇防塌润滑剂PGP-3及其钻井液的应用

开发了一种钻井液用聚合醇防塌润滑剂PGP－3，岩屑回收和岩心浸泡实验结果表明，PGP－3的抑制性能优于KCl水溶液，PGP－3与KCl合用时抑制效果更好，在膨润土抑制实验和极压润滑系数测定中确定PGP－3的最佳用量为3％，3％，PGP－3处理的6％粘土浆的流变参数（AV，PV，YP）和滤失量，随滚动温度的升高（100－200℃）而升高，与SMP相比，其耐温性良好，在膨润土浆中PGP－3可与低粘CMC，高粘CMC，SMP，PSC等处理剂配伍,使用PGP－3的钻井液最佳配方为：3％PGP－3＋0．2％PAM＋2％SMP＋1％PSC＋0．5％SJ－1＋0．1％NaOH，最佳配方PGP－3钻井液污染后岩心的渗透率恢复率超过90％，高于3％MMH钻井液及加入屏蔽暂堵剂YFP的3％MMH钻井液污染后岩心的渗透率恢复率，所开发的聚合醇钻井液已在胜利油田80余口井钻井中使用，介绍了一口斜井，一口分支水平井和一口水平探井钻井中应用的情况。     

桩1-支平1井钻井液工艺技术

桩1－支平1井位于胜利长堤油田桩1块中部构造较高位置，目的层是馆陶组上段9小层，该井是胜利油田第一口分支井，钻探目的是利用分支水平井技术控制更大面积储量，抑制底水锥进，增大泄油面积，提高采收率，针对分支水平井对钻井液的特殊要求，及分支井施工钻井液在裸眼井段静止时间长，要求钻井液具有很好的悬浮携带能力，稳定性能，流变性能和油层保护性能，采用聚合醇防塌钻井液体系，聚合醇钻井液以聚合醇为主要处理剂，正电胶，两性离子聚合物为辅助处理剂，经现场应用表明，聚合醇在钻井液中加量为3％时，具有很强的润滑性，抑制性和防塌性能，携岩能力和保护油气层能力强；生物毒性小，LC50值大于30800g/mL，利于环境保护，满足了该水平井钻井的要求。     

胜利油区聚合醇钻井液技术的应用

聚合醇钻井液由水基钻井液中加入一定数量的聚合醇配制而成，具有很强的抑制性与封堵性，能有效地稳定井壁，润滑性能好，当聚合醇加量为3％时，钻井液的润滑系数降低80％，可降低钻井液的表面张力与界面张力；对油气层损害程度低，渗透率恢复值大于85％，该钻井液体系毒性极低，易生物降解，对环境影响小，在胜利油区进行了80余口井应用，取得了很好的经济效益和社会效益。     

大情字井地区钻井液技术

大情字井地区是吉林油田公司重点开发区块，该地区地层复杂，钻井施工中易发生缩径、井漏、井塌情况，并引起卡钻事故。选择了两性离子聚合物钻井液体系，并加入有机硅稳定剂、润滑防塌剂和油溶性暂堵剂对钻井液进行调整，然后作为该地区钻井使用的钻井液体系。室内试验表明，调整后的两性离子聚合物钻井液体系的抑制性、泥饼质量等方面优于原来在该地区使用的钻井液体系。现场应用表明，复杂情况和事故时间明显减少，由原来的平均每口井152h减少到72h；平均钻井周期由原来的43d缩短到35d以内；漏失量由原来的平均150m。减少到平均60m。；油层段平均井径扩大率由原来的25％～30％减小到16％～20％，固井质量优质率达到100％。调整后的两性离子聚合物钻井液体系满足了大情字井地区的钻井需要。     

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。     

水平3井钻井液技术

水平3井是胜利油田一口重点水平预探井。该井位于埕111井区，钻探目的是了解埕111井区西部石炭系、二叠系及中生界含油气情况，扩大埕科1区块中生界和古生界含油气范围。该井完钻井深为2885m，水平位移为1027m，水平段长为785m。为满足复杂地层水平井钻井和录井需要，水平3井采用聚合醇防塌钻井液，并配合相应的工种技术措施。二开用聚合物、聚合醇控制地层造浆，用铵盐调整钻井液流型，用聚合醇、树脂及PA－1防塌剂降低滤失量；三天在水平段钻进过程中，及时补充聚合物胶液，以保持钻井液性能稳定，防止地层漏失，利用除砂器和离心机，降低钻井液中的固相含量。经现场应用表明，该钻井液性能稳定，抗`温防塌和悬浮携砂能力强、保护油气层效果好，该井共发现油层13套，油层厚度最小为1m，最大达109m，计厚度为228m，获日产油44.19t、日产气2760m^3的工业油气流。     

国外特殊工艺井钻井液技术新进展

综述了国外研制和应用特殊工艺井钻井液体系方面的新进展，包括以下4个论题。①水平井钻井液：“微泡”钻井液(Aphron钻井完井液)；各种适用的聚合物钻井液；混合金属氢氧化物(MMH)钻井液；低盐度聚合畔水基钻井液。②大位移井钻井液：低毒性油基钻井液；各种合成基钻井液；借助特种乳化剂、可转变为水包油乳化钻井液的逆乳化钻井液。③小井眼井钻井液：甲酸盐类钻井液；聚合醇／碳酸钾水基钻井液；阳离子聚合物／盐水钻井液(CBT)。④其他特殊工艺井钻井液：连续油管(CT)钻井液；多分支井钻井液选择；欠平衡钻井液；套管钻井液。图1表2参25。     

聚合醇在钻井液中的应用

综述了聚合醇作为水基钻井液处理剂的开发背景，国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途(列表)，聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点，聚合醇的抑制机理(渗透说，浊点说，吸附说)及国外3种应用效果良好的聚合醇钻井液体系(聚合醇／氯化钾／聚合物、聚合醇／沥青、聚合醇／羟基铝体系。表1参12。     

阳离子化多元醇防塌剂的研制

室内研究和现场应用表明,聚乙烯醇类防塌剂表现出较明显的增粘负效应,可引起钻井液粘度的急剧增加,严重影响其推广应用.通过金属盐催化降解和阳离子化反应,研制出了抑制性好且增粘负效应低的阳离子化改性多元醇防塌剂.考察了阳离子化试剂、反应温度、反应时间对取代度、反应效率和产品主要性能的影响,得出了阳离子化多元醇防塌剂最佳制备条件,即：PVA与阳离子化试剂物质的量比为1：1,反应温度为50℃,反应时间为4 h,阳离子度可达0.435.     

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本文介绍了四川地区钻井现场钻具硫化物腐蚀情况。同时也对比试验了部分国内、外钻井液除硫剂的除硫效率,提出了由不同原材料和不同工艺路线制成的除硫剂的除硫效率是截然不同的。     

钻井液用有机硅消泡剂的制备与评价

研究了以有机硅为主体的乳液型钻井液消泡剂。通过实验确定了淡水泥浆中有机硅消泡剂最佳配方及制备条件为：有机硅质量分数15％,乳化剂质量分数5％,乳化温度80℃,乳化时间30min;盐水泥浆中有机硅消泡剂最佳配方及制备条件为：有机硅质量分数18％,乳化剂质量分数7％,乳化温度80℃,乳化时间30min。性能评价表明,该消泡剂具有用量少、与钻井液配伍性好、抗盐、抑泡能力强等特点,消泡效果优于传统钻井液消泡剂。     

含阳离子基团的钻井液处理剂研究进展

介绍了国内含阳离子基团的钻井液处理剂的研究进展,指出了含阳离子基团的钻井液处理剂的发展方向。     

快速钻进钻井液技术新进展

综述了近年来国内外快速钻进钻井液技术的发展现状,分析了添加ROP增速剂的快速钻进钻井液技术的作用机理.快速钻进钻井液应有好的流变性、润湿性、低固相含量及合适的分散性.在水基钻井液中,通过添加ROP增速剂来提高钻速的机理是在钻井液原有的流变性、固相含量及分散性的基础上,大大改善其润滑性,从而降低扭矩来实现的.提出了新型快速钻进钻井液设计中应注意的问题.     

油基钻井液随钻防漏技术实验研究

与水基钻井液相比,油基钻井液更容易发生井眼漏失,且井漏现场处理困难,一旦发生井漏,往往会造成重大经济损失。针对油基钻井液漏失问题,从油基钻井液井漏预防措施入手,通过优选不同类型的钻井液防漏堵漏剂,研制了新型油基钻井液随钻防漏堵漏材料,并探讨了其协同作用机理。渗透性封堵实验以及作用机理分析表明,刚性架桥颗粒、弹性填充颗粒、微细纤维材料等不同类型钻井液防漏堵漏剂具有协同作用效果,能够迅速形成具有"强力链网络"的致密封堵层,显著提高了油基钻井液的随钻防漏堵漏性能。进一步优化了强封堵性油基钻井液体系,该体系在120℃、16 h热滚前后的流变性、滤失性能良好,PPA砂盘滤失量仅为11.4 m L,具有良好的随钻防漏堵漏性能,能够起到强化封堵井壁作用,有助于提高地层承压能力。     

钻井液用高效起泡剂ZQP的评价

压力系数低于1．0的油气藏或复杂易漏地层，采用常规井钻井液技术工艺，难以实现开发目标，微泡沫钻井液技术因此而逐步得到应用。起泡剂是微泡沫钻井液的关键组份，本文对高效起泡剂ZQP配制的微泡沫钻井液的性能、稳定性、抗污染能力进行了全面评价。     

气体钻井转化常规钻井的替入钻井液技术

针对全国大规模推广应用气体钻井技术的情况,详细地分析了气体钻井所形成的井眼条件和替入钻井液时可能发生的井下复杂。气体钻井时,在井眼周围地层岩石应力得到充分释放,形成更多的应力释放缝,加之井壁岩石干燥,没有滤饼保护,当气体钻井完成后替入钻井液时,易引起多种井下复杂。针对替入钻井液后可能发生的井下复杂,提出了气体钻井转化常规钻井的替入钻井液优化配方及现场工艺技术对策,并通过多口井的现场试验,对降低井下复杂,缩短恢复常规钻井的周期见到了明显效果。     

高密度钻井液技术研究与应用

针对高密度钻井液在应用过程中存在的问题,通过对膨润土限量进行研究,对加重剂和表面活性剂进行优选,开发出了一系列密度高达2.9 g/cm<'3>的高密度钻井液,其抗温达150℃,抗盐达饱和.室内实验表明,该高密度钻井液具有良好的流动性和悬浮稳定性.其在羊塔克101、迪那22、大北1、和田1、庄2、固1、河坝1和河坝2井进行了应用.现场应用表明,该高密度钻井液性能优良,基本满足了钻井施工的需要.