抗温抗盐无固相微泡沫钻井液研制与现场应用

为降低钻井过程中的储层损害,解决微泡沫钻井液抗温抗盐性能不足、稳泡效果差的问题,合成了微泡沫发泡剂LF-2和稳泡剂HMC-1,优选了增黏剂和降滤失剂,配制了抗温抗盐无固相微泡沫钻井液。室内性能评价表明,该钻井液的岩屑回收率达88.7%,40/80目砂石漏层中30 min漏失量仅1.8 mL,岩心渗透率恢复率88.87%。抗温抗盐无固相微泡沫钻井液在茨120井欠平衡井段的应用结果表明,其性能稳定易调整,平均机械钻速达4.41 m/h,平均井径扩大率仅为3.97%,欠平衡钻进效果明显,全烃值最高100%,并多次点火成功。研究表明,抗温抗盐无固相微泡沫钻井液体系抗温、抗盐能力强,储层保护效果好,具有推广应用价值。      

可循环油基泡沫钻井液在胜北油田的应用

吐哈盆地胜北油田致密油气藏为强水敏、低压、低孔低渗透地层,且储层微裂缝发育,压力系数在0.70左右,为保护油气层,设计应用可循环油基泡沫钻井液技术。通过室内实验,采用70% 油+30% 水作基液,优选出DRfoam-2 作油基发泡剂,采用油溶性聚合物增黏剂作稳泡剂,解决了在非极性溶剂中发泡和稳泡的问题,最终通过加量优选确定油基泡沫钻井液配方为:30% 清水+2% 膨润土+70% 原油+0.5% 油基转化剂+（1%～2%）抗高温降滤失剂+（0.1%～0.7%）DRfoam-2+（0.3%～0.5%）油基稳泡剂。性能评价结果表明,该钻井液密度可降至0.35 g/cm3,泡沫半衰期可达600 min,稳定时间可达60 h,具有良好的流变性和悬浮携砂能力,可抗30% 盐水污染。该钻井液在吐哈盆地胜北平2 等6 口井储层段进行了现场应用,机械钻速比邻井的平均水平提高了30.54%,减少了滤失量,降低了储层水敏伤害,现场应用效果良好。该钻井液可用于储层压力系数在0.7～0.8、井深小于2 500 m 的井。      

无固相微泡沫钻井液的研究及应用

无固相微泡沫钻井液密度低、携岩性能好、滤失量小,能够降低储层漏失及伤害,最大限度地控制固相侵入,是对低密度钻井液体系的一种完善.介绍了无固相微泡沫钻井液的作用原理,优选了处理剂和钻井液配方,评价了钻井液的性能,由于其不合黏土相,配方设计合理,具有较好的抑制性,克服了普通微泡沫钻井液固相侵入和普通泡沫发泡过多时泥浆泵上水效果不好的问题.并在邵4-平1井进行了应用,获得良好的油层保护效果,该井完井后试油,产油量为30～40t/d,相比邻井提高50％以上.     

HuaZ低渗透油田保护储层钻井液技术的研究与应用

分析了Huaz油田低渗透储层的损害因素,研究出一种满足HuaZ油田储层保护要求的新型超低渗透聚合醇钻井液.室内试验和现场应用表明,该钻井液具有良好的降滤失、防塌、保护储层等功能.该钻井液在HuaZ油田成功应用了21口井,它们均施工顺利,电测一次成功率由原来的40%上升至90%,平均钻井周期比对比井缩短10多天,油层井径扩大率均小于6%,钻井液密度从1.20 g/cm3降至1.18 g/cm3;加入超低渗透剂前后钻井液性能稳定,滤失量平均下降10%,有效地阻缓、降低了滤液对储层的伤害;同区块平均单井产量比使用该钻井液前的油井产量增加近10%,取得了良好的钻探效果.     

具有特殊结构的微泡沫钻井液技术综述

近来开发出一种新的钻井液工艺--具有独特结构的微泡沫基钻井液,用它在世界范围内几百口井中顺利完成了枯竭储层的钻进.该钻井液的主要特点是,密度低,微泡沫具有架桥作用,基液粘度特别高,所以在钻低压地层时能很好地控制滤失量.微泡沫钻井液主要由增粘生物聚合物、表面活性剂和滤失控制剂组成,基液具有很高的低剪切速率粘度,通过在混合漏斗中采取合适的操作,表面活性剂将体系中的空气包裹起来即产生了微泡沫,钻井液从钻头喷射出时由于压力的降低也可能产生微泡沫,所以使用微泡沫钻井液不需要井场添加注入气体用到的设备.微泡沫具有特殊的结构,不会聚结,可循环使用;在井眼条件下能聚集在一起,在孔隙中及微裂缝处形成架桥,减少钻井液的侵入.在现场应用中微泡沫钻井液表现出许多优良性能:微泡沫能起到架桥粒子的作用,在枯竭储层及低压地层的钻进顺利;对粘土和页岩有好的抑制性能;流变性能易于维护,具有优良的井眼清洁能力、岩屑悬浮能力和滤失控制能力;可以连续完成上部地层和储层钻进,减少技术套管的使用;对井下工具无不良影响,可以用于定向井和水平井,不影响电测;井眼规则;完井顺利而且固井质量好;对环境的污染极小.介绍了微泡沫钻井液的室内研究及其现场应用情况.     

低密度无固相海水钻井液在南海西部D气田的应用

南海西部D气田目前在生产的浅层气藏,属上第三系莺歌海组地层,是中孔中渗的泥岩储层,该地层较复杂,钻进时易发生掉块、井塌、卡钻等井下复杂。在研究储层岩石性质及现有钻井液性能存在问题基础上,提出应提高体系的封堵性能以及抑制性能,措施为:在φ311.1 mm井段原PRG钻井液配方中增加VIS,降低滤液侵入速度,降低钻井液对于井壁的冲刷作用;降低PLUS的含量和增加PF-FLOTROL,降低黏度并增强降滤失性能;在φ215.9 mm井段原PRF钻井液配方中增加Greenseal,形成致密隔离层带,封堵微裂缝和孔喉,降低滤液渗透,延长井壁稳定时间;增加EZCARB的含量并且使用KCl加重,增加抑制性能。评价结果表明,PRG和PRF钻井液具有滤失量低（API滤失量为2.1 mL,高温高压滤失量约为4.3 mL）、流变性好、抑制性强（滚动回收率约为90%）和抗污染能力强（抗盐达10%,抗钙达2%）等特点。在D气田P3H井和D4H井的现场应用表明,使用PRG和PRF钻井液,有效抑制了泥包卡钻、井漏等井下复杂的发生,使用效果良好。      

宁武盆地煤层气储层敏感性研究及钻井液技术

对宁武盆地煤层气储层进行了应力敏感、碱敏和水敏评价实验。研究结果表明,宁武盆地煤层气储层为强应力敏感性、中等碱敏性和中等偏强水敏性。提出通过控制钻井液密度和pH值、提高钻井液的封堵性和抑制性,降低钻井液对储层伤害的技术思路,并研究出一套适合煤层气井的封堵成膜CQ-FDC钻井液:(0.2%~0.3%)有机硅G304+(2%~5%)复合盐FHY-2+(0.3%~0.5%)提黏剂G310+(1%~3%)降滤失剂G301+(1%~2%)封堵剂G325+NaOH。室内评价结果表明,该钻井液12 h线性膨胀降低率为71.56%,具有良好的抑制性;储层保护效果好,对储层4#煤和9#煤的伤害率小于15%。该钻井液技术在宁武盆地煤层气井现场试验了6口井,均取得成功,其平均井径扩大率为15.77%,对储层岩心的平均伤害率为16.73%,利于保护储层,且平均机械钻速较高。      

低固相超高温水基钻井液研究及应用

冀东油田南堡构造深部潜山储层温度高、压力低、裂缝发育,为满足保护储层和井下携岩的需要,基于开发的聚合物增黏剂SDKP以及对抗高温降滤失剂、油溶性封堵剂、润滑剂、高温保护剂和防水锁剂的优选,优化出一套低膨润土低固相超高温水基钻井液。室内评价结果表明,1%SDKP溶液在165℃老化16h后,表观黏度保持率仍可达20%,表明SDKP的耐温性能好;SD-101和SD-201复配可显著降低1.0%膨润土基浆的滤失量,油溶性封堵剂HQ-10可显著降低高温高压滤失量;该钻井液抗温达235℃,在200℃下的塑性黏度达到15mPa·s,满足携岩需要,抗污染能力强,能抗10%NaCl、2%CaCl_2、10%劣质土污染,抑制性好,膨胀率降低率达78%,页岩回收率从8.24%提高到84.45%,储层损害小。在探井南堡3-82井五开井眼的现场应用表明,该钻井液在220℃井底温度下的流变参数基本稳定,API滤失量不变,携岩性好,顺利钻达井深6037m完钻,自喷求产,产液量为43.20 m~3/d。证明该钻井液可满足现场高温低压储层的钻井需要。     

新型低伤害高性能微泡沫钻井液性能评价与现场应用*

针对在煤层储层段钻井过程中出现的易伤害、易塌等技术难题,研发了新型低伤害高性能微泡沫钻井液体 系。将双子型阴离子起泡剂（LHPF-1）、两性离子起泡剂十二烷基二甲基甜菜碱（BS-12）和生物聚合物增黏剂 （XC）复配,利用响应曲面优化实验分析了3种处理剂间的交互作用对于泡沫综合指数的影响,在此基础上优选 了降滤失剂和抑制剂,确定微泡沫钻井液的最佳配方;研究了微泡沫钻井液的综合性能,并在滇东地区老厂勘探 区进行了现场应用。结果表明,微泡沫钻井液最佳配方为：0.25% LHPF-1+0.25% BS-12+0.25% XC+1%褐煤树 脂+1%聚丙烯腈胺+0.2%聚丙烯酸钾。钻井液密度为0.49 g/cm³,起泡量可达420 mL,泡沫半衰期可达33 h以 上。泡沫液膜厚度能达到泡沫尺寸的50%,对煤层岩心的封堵率和渗透率恢复值均在90%以上,同时可抗7%的 岩屑和煤粉污染。钻井液在现场应用中,钻进时间4 d,无任何井下复杂事故,全井段平均井径扩大率为5.9%,滤 失量小于5 mL。微泡沫钻井液具有良好的流变性、携岩性、抑制性、封堵性和储层保护效果。     

用于低压低渗透油气藏的可循环泡沫防塌钻井液

分析了低压低渗透油气藏储层损害与保护的特殊性及泡沫钻井液的防塌机理,优选出了适用于该类油气藏的强抑制性可循环泡沫防塌钻井完井液,并对该体系进行了性能评价和现场施工工艺探索.性能评价实验结果表明,该钻井完井液具有较低的密度在0.60～0.95 g/cm3之间可调,能满足低压地层钻井的需要;具有较强的抑制性,与油基钻井液接近,能有效地预防钻井液对低压低渗透储层的损害;流变性和滤失性好、抗原油污染和抗温稳定性强(120℃),能适应井深3000m以内的直井、斜井和水平井钻井施工需要.     

低密度全油基钻井液体系研究

随着石油开采,油藏的勘探开发难度增大,对钻井液密度要求增高。结合低密度及油基钻井液特点,室内研制出了低密度全油基钻井液体系。该钻井液体系具有很好的流变性,滤失量小(高温高压滤失量为6.6mL),性能稳定(破乳电压≥2000V),并且密度可调控,下限可以低至0.85g/cm3,具有好的抗污染能力,抑制性强及储藏保护效果好,可以应用于复杂敏感性地层,有利于提高机械钻速、井壁稳定性及储层保护。     

无黏土低密度全油基钻井完井液的研究

针对油包水钻井液中存在乳化水滴,会导致低压低渗储层发生较为严重的水锁损害的问题,以生物毒性和密度都较低的5#白油为基油,通过对主要处理剂,如增黏剂、表面活性剂、碳酸钙、氧化钙、降滤失剂等进行优选,研制出了一套无黏土全油基低密度钻井完井液。性能评价结果表明,该全油基钻井液密度低,黏度可控,切力适中,滤失量低,破乳电压大于2000V;具有电稳定性好、抗温性强、在高温下的乳化效果好等特点;抗水侵污限为20%,抗盐(NaCl)侵污限为8.0%,抗土侵污限为20.0%;且滤液全为油,有利于储层保护。     

保护低渗透油气层的钻井完井液体系

丘东油田主力气藏具有低孔、细喉、含有敏感性矿物和裂缝分布等特点,储层主要的潜在损害为水敏、速敏、水锁及应力敏感损害.在两性离子聚磺钻井液的基础上,通过实验优选出高效防水锁剂ABSN、成膜剂OCL-BJ和理想充填暂堵剂以及其推荐加量,研制出了低伤害两性离子聚磺钻井液,并对其性能进行了评价.性能评价结果表明,该钻井液具有良好的抗高温稳定性,抗温达140℃;API滤失量不大于5mL,高温高压滤失量不大干10 mL;摩阻系数不大干0.141;与储层岩石和流体的配伍性好;其动态渗透率恢复值大于81.0%,具有较好的保护储层效果;动滤失量较低,初滤失基本实现了零滤失,钻井液成膜效果良好,适用于丘东油田低渗气层的钻进需要.     

苏丹六区低伤害防塌钻井液技术

针对苏丹六区钻井过程中易于发生井壁失稳和对储层损害大的问题,基于理想充填暂堵剂和成膜剂的协同增效作用,在该地区原用KCl/聚合物钻井液基础上,优选出一种新型低伤害防塌钻井液。室内试验结果表明,该钻井液具有优良的抑制性能,与原用钻井液相比,可显著降低钻井液的滤失量,岩心渗透率恢复率可提高至88.32％,具有显著的储层保护效果。该钻井液在两口试验井三开井段进行了现场试验,并取得了良好的井眼稳定及储层保护效果,有效解决了泥页岩地层井壁失稳和保护高孔、高渗储层的两大技术难题。      

无固相钻井液的室内实验研究

大庆外围油藏储量巨大,但长期以来一直存在难以有效动用的问题,因为该低效油气田的储层保护问题难以解决.针对大庆外围油藏储层特点,通过科学的实验设计,在室内实验的基础上,研究出了一套保护储层的无固相钻井液技术,重点解决无固相钻井液滤失量大、抑制性难提高的问题,优选出了一套性能优良的无固相钻井液配方.该钻井液对储层的伤害小,有效地减小了固相损害、水敏、水锁和贾敏效应,滤失量小于6 mL,流变性好,密度调节范围宽,抗污染能力强,符合钻井完井液技术要求,在大庆外围"三低"油田具有较好的应用前景.     

卡塔尔DK-597井无损害取心钻井液工艺技术

DK-597井取心长度为220m．目的是获得贯穿整个杜汉油田储层的大量高质量、无污染岩心，收集新的数据，建立符合实际的饱和度剖面图。设计了无损害取心钻井液。该钻井液在无圃相生物聚合物钻井液基础上．添加了适当粒径的架桥粒子．如Baracarb(5)、Baracarb(50)等能够酸溶的固体颗粒，以有效形成钻井液滤饼。降低钻井液瞬时滤失量，克服无固相钻井液滤失量大的缺点；并加入了一定量的盐，使钻井液矿化度接近地层水矿化度。降低侵入滤液对岩心的损害。针对取心设计要求对该钻井液的性能进行了优选。现场应用表明，该钻井液达到了低侵入量、保护岩心的目的；而且体系性能稳定，维护方便，各处理剂间配伍性好。     

胜利浅海地区低渗透油层保护技术研究与应用

针对胜利浅海地区埕岛东部斜坡带东营组低渗透油层,从储层及流体特征分析入手,通过实验分析评价了研究区内储层敏感性,总结了低渗透储层在钻井过程中潜在损害因素,在此基础上优化了钻井完井液体系,研制了优质无污染海水钻井液体系。结合该钻井液体系与目前使用的其它钻井液体系进行基本性能对比情况、抗污染性能评价以及动态滤失效果分析,该钻井液体系油层保护效果较好,岩心渗透率恢复率超过90%。现场推广应用19口井,有6口井进行过测试,其中表皮系数均小于零的完善井5口,轻微损害井1口,测试井的完善率达83.3%,表明应用该钻井液体系取得了良好的保护油层效果。     

一种无固相钻井液的室内实验研究

长庆苏里格气田气藏储量巨大,但长期以来一直存在难以有效动用的问题,因为该三低气田的储层保护问题难以解决。针对长庆苏里格气田气藏储层特点,通过科学的实验设计,在室内实验的基础上,研究出了一套保护储层的无固相钻井液技术,重点解决无固相钻井液滤失量大、抑制性难提高的问题,优选出了一套性能优良的无固相钻井液配方。该钻井液对储层的伤害小,有效地减小了固相损害、水敏、水锁和贾敏效应,滤失量小于6 mL,流变性好,密度调节范围宽,抗污染能力强,符合钻井完井液技术要求,在苏里格东部气田具有较好的应用前景。     

新型水基微泡沫钻井液的室内配方优选和性能评价

分析了微泡沫在水溶液中的具体结构及微泡沫钻井液分散细、稳定性好的原因。通过室内试验优选出了水基微泡沫聚合物钻井液的配方，并对其密度、流变性、稳定性和滤失性等性能进行了评价试验，总结出压力、温度和剪切速率等对其性能的影响规律。根据优选配方所配制的微泡沫水基聚合物钻井液性能稳定、密度低（循环当量密度维持在0．93～1．04kg／L），具有保护储层的功能，不需要增加钻井设备，能满足近平衡或欠平衡钻井的要求。     

保护裂缝性储层的复合盐弱凝胶钻井完井液

钻井液侵入是裂缝性储层损害的主要因素之一，实验分析了无机盐、有机盐等不同类型水溶性加重剂对无固相钻井液性能的影响，研究了无固相钻井液快速弱凝胶特性形成条件以及高温稳定性和抑制能力的提高方法，研制出的无固相复合盐弱凝胶功能性钻井液高温稳定性达到150 ℃，具有独特的流变性（0.3 r/min黏度达到27000 mPa·s）和优良的抑制能力（150 ℃HTHP滤失量小于15 mL），成本远低于甲酸盐钻井完井液。遵循理想充填D90规则优选出了暂堵方案，应用不锈钢缝板模拟岩心与人工造缝碳酸盐岩岩心进行储层保护效果评价。实验结果表明：复合盐弱凝胶无固相钻井液加入优选暂堵组合后，HTHP滤失量进一步降低（小于10 mL），在不锈钢缝板模拟岩心（缝宽40~60 μm）端面快速形成有效封堵层，人工造缝碳酸盐岩岩心的渗透率恢复值高达97.18%，储层保护效果十分理想。