保护深层气钻井完井液技术

根据中原油田深层气储层特征、矿物组分，对深层气储层潜在伤害因素进行了分析得出，在进入目的层的不同钻井液体系中加入新型表面活性剂ABA和特性暂堵剂CXD进行改造，改造后的钻井完井液能够在井壁快速形成憎水性油膜屏蔽环，阻止滤液侵入储层，从而起到了更好地保护气层的作用。并探讨了保护深层气储层的钻井完井液技术，该技术使钻井液滤失量低，抑制性强，高温下性能稳定，能有效降低滤液与储层气体之间的表面张力，岩心渗透率恢复值高，更好地保护了气层；降低水锁效应和水敏效应，减少钻井液对储层的损害，提高深层气的勘探开发效率．     

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。      

成膜剂HN-1研制及其在钻井液中的应用

在复杂地区石油勘探开发过程中,井壁失稳和储层伤害已成为国际性技术难题。钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层是造成井壁失稳和储层损害的主要原因,为了阻止钻井液中的水相进入井壁地层和油气储层,近年来国内外学者提出了超低渗透钻井液技术,其中成膜剂是超低渗透钻井液的关键处理剂。着重介绍为恩平24-2油田所研制的一种不影响钻井液其他性能并能降低钻井液滤失量的成膜剂HN-1以及由此而构建的恩平24-2油田超低渗透钻井液体系。同时,根据超低渗透钻井液性能测试方法,评价了其侵入砂床深度、高温高压砂床滤失量、岩心承压能力和储层保护能力。评价结果表明,HN-1成膜剂阻止了钻井液中固相和液相进入储层,降低了钻井液侵入砂床深度和钻井液高温高压砂床滤失量,提高了岩心承压能力和储层保护能力,为开发恩平24-2油田提供了有效保障。     

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。     

杏平1水平分支井钻井液技术

杏平1井为一口多分支（7分支）水平井。为了该井的顺利完成和对低压低渗透油层的保护，研究应用了低摩阻、低伤害无固相钻井液。现场应用证实，该体系有效控制了易塌层直罗组、富县组和煤层、炭质泥岩的井壁坍塌，在主水平井段钻完后静止浸泡达6d的情况下顺利下钻；钻井液性能稳定，API滤失量可控制在2mL以内，3.5MPa、60℃下的滤失量不大于20mL，对水基无固相钻井液滤失量的有效控制进行了一次成功的尝试；钻井液润滑系数为0．065-0．15，摩阻扭矩小，井壁稳定，为长水平井段多分支井的顺利钻进提供了安全保证，水平及分支井段平均机械钻速达到6．84m／h；该钻井液无初失水，滤饼渗透率低，pH值小于8．5，滤液对杏河区块长6油层岩心的伤害率小于20％，渗透率恢复值达到70％。     

宁东油田致密油储层损害机理与对策

鄂尔多斯盆地宁东油田致密油储层岩性复杂、低孔低渗、非均质性强,钻井过程中钻井液漏失情况多发,固相、液相侵入极易造成储层损害。为明确宁东油田致密油储层的微观特征与损害机理,降低钻完井对储层的损害,进行了SEM扫描、固液伤害性测试等试验研究,证实该油田致密油储层损害的主要原因为固相侵入、水锁及伴有的水敏感性和盐敏感性;明晰了该油田致密油储层的损害机理,发现钻井所用钾铵基聚合物钻井液对致密油储层的损害较大,采用隐形酸对储层进行处理时渗透率恢复率较低。针对该油田致密油储层损害机理和钻井所用钻井液的缺点,构建了低损害无固相钻井液,其黏度为45.5 mPa·s,API滤失量为3.5 mL,对储层损害较低,渗透率恢复率达85%以上,可满足宁东致密油储层保护需求。研究结果为鄂尔多斯盆地致密油储层保护技术措施的制定提供了依据。     

低压低渗气藏钻探过程中的保护方案

针对鄂尔多斯塔巴庙区块低压低渗气藏物理特性复杂的情况，推荐一套切实可行的气层保护方案。即实行全面钻井液监控；采用欠平衡钻井技术；储层保护前期研究；采用与地层流体配伍性好的阳离子钻井液体系；降低钻井完井液的滤失量，API滤失量小于5mL、高温高压滤失量小于15mL、固相含量小于8％、含砂量小于0．3％；根据储层裂缝的宽度和走向使用保护剂；对裸眼完钻的气层利用洗井清除井壁附近的污染带，恢复储层原始渗透率；固井作业防止气窜；采用具有抑制地层水敏、速敏保护气层的优质射孔液；水力压裂优化压裂设计，严格压裂施工。总之，气层保护技术是一个系统工程，任何一个环节的问题，都将对气层产生伤害．因此需加强气层保护研究，做到在钻开气层到投产的每道工序都采取积极有效的气层保护措施。     

欠平衡钻井NW无固相充气钻井液的研究

为了有效配合欠平衡钻井开发低压低渗透气藏，最大限度地保护气层．研制了NW无固相充气钻井液。该钻井液的特点是可避免钻井液中的固相颗粒堵塞储层孔隙，抑制性强，减少滤液进入储层，即削弱水锁损害，保护储层岩石孔隙的连通性；小阳离子具有优先吸附形成一层阳离子保护膜的特点，其分子结构中的憎水基团．起到阻止水分子侵入的作用，进而削弱由低压低渗储层天然渗吸效应产生的水锁损害；司时钻井液滤失量小，仅约为10mL，而且钻井液具有强抑制性，可以减小钻井液对油层岩石渗透率的影响，达到保护储层、增加采收率的目的。该钻井液可满足充气工艺要求。此外，该钻井液密度连续可调，能有效降低液柱压力．形成泡沫群体结构，具有群体封堵、疏水屏蔽及特有的流变特性等良好特性，防止低压地层漏失，保护气层；配方简单，维护使用方便，能够很好地满足欠平衡钻井工程的需要。     

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。     

成膜封堵低侵入保护油层钻井液技术的研讨

为使钻井过程所采用的钻井液对所钻遇的不同渗透率油层均能有效地阻止其固相与液相进入油气层,不诱发储层的潜在损害因素,防止对储层发生损害,提出了成膜封堵低侵入保护油气层钻井液技术的新构思.其核心是在钻开油气层钻井液中加入成膜剂、特种封堵剂和降滤失剂.在钻开油气层的极短时间内,此钻井液中的膨润土、加重剂、岩屑等固相在不同渗透率的油层表面架桥、填充形成内外泥饼,特种封堵剂和高温高压降滤失剂封堵近井壁油层内外泥饼的孔喉,成膜剂在井壁上成膜,封堵孔喉未被架桥粒子、填充粒子、降滤失剂封堵的空间,从而形成钻井液动滤失速率为零、厚度小于1 cm的成膜封堵环带,有效阻止钻井液固相和液相进入油气层.此项技术对钻遇的不同渗透率油层均能有效减少损害,通过室内实验证实了其可行性.     

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。     

邦亚租区丛式定向井钻井提速试验

邦亚租区的上部地层软,成岩性差,为大段泥岩、页岩、流沙夹石英砂岩;下部地层成岩性较好,以泥岩、页岩为主夹砂岩.地层软硬及可钻性差别大,钻头选型难全部兼顾,用牙轮钻头起下钻次数多,机械钻速慢;用PDC钻头,容易泥包,在石英砂地层钻进易损坏.如果按通常做法,以调整维护好钻井液性能来保证井下安全,加强井斜、磁场监测、及时更换钻具组合控制井眼轨迹等方法,不但使钻井时间增加,反而会添新麻烦,甚至导致填井、报废等严重后果.根据邦亚租区的实际问题,进行了设计优化、设备优选、参数强化,新技术的成组应用,采用了灵活的井身结构设计、灵活的井眼轨迹剖面设计,进行了钻头及井下马达和钻具组合优选,使一套钻具组合具有多种功能,强化了钻井参数,坚持喷射钻井,根据地层情况优化钻井液性能和钻井方式.施工精准、高效,预测、评估及时,效果显著.     

硅酸盐钻井液技术在牛斜114井中的应用

胜利油田牛庄洼陷东部主力含油层是沙三段,油藏类型为沉积岩油藏.该地区馆陶组以上地层成岩性差,易造浆;下部地层易坍塌,易漏;底部含有膏泥岩层,需注意防卡、防膏岩水侵.研究了硅酸盐钻井液配方和性能,并对其抑制性、抗固相污染及盐膏污染能力进行了评价.实验证明,硅酸盐钻井液具有良好的抑制泥页岩水化膨胀能力,并具有一定的抗盐膏抗固相污染能力.硅酸盐钻井液体系在牛斜114井进行了现场应用,密度达到了1.50 g/cm3,该钻井液在高pH值环境下能够防止地层的垮塌,起到了保护井壁的作用,悬浮携岩能力强,保护油气层效果好.     

东秋8井下尾管高密度油基防卡钻井液研究与应用

东秋8井是塔里木油田的一口重点预探井。该井在4772～530lm井段的钻井过程中因砂岩层渗透性好、油气层压力系数高，发生了多次井漏、溢流和压差卡钻等复杂事故，决定完钻，下入φ127mm尾管。为避免下尾管时出现压差卡钻等复杂情况，通过研究分析，优选出了高密度油基钻井液进行下尾管和固井作业。该钻井液抗温抗压能力强，性能稳定，与井浆配伍性好，经高温静置后，具有较高的携屑悬浮能力。现场应用表明，高密度油基钻井液密度范围宽、滤失量低、泥饼薄、泥饼的粘附系数小、高温高压稳定性好；能够大幅度降低泥饼的粘附系数，适合于深井超深井易发生压差卡钻井段测井、下套管等施工；东秋8井小眼井顺利下入尾管，固井作业顺利，解决了东秋8井下入尾管发生压差卡钻的难题，经济效益非常明显。     

改性聚醇(MPA)的评价及应用

介绍了一种无荧光，对人、畜无毒害的抑制防塌剂MPA，MP划一种分子量约为1万的聚醇改性产品。室内对改性聚醇MPA的抑制性、封堵效果、加量对钻井液性能的影响以及抗盐膏污染能力等进行了评价。结果表明，MPA能有效地抑制膨润土进一步分散，提高钻井液的抑制防塌能力，改善钻井液抗盐膏污染、抗高温的性能；MPA浊点物对泥饼、地层微裂缝具有封堵作用，使井眼稳定。经现场应用表明，经MPA处理的钻井液抑制性和封堵胶结能力强，流变性稳定周期长，滤失造壁性得到改善，起下钻畅通无阻，提高了钻井液的抗污染能力。MPA实际使用量为1％左右就能获得显著的效果。     

Characterization and prevention of formation damage for fractured carbonate reservoir formations with low permeability

Stress sensitivity and water blocking in fractured carbonate reservoir formations with low permeability were determined as the main potential damage mechanisms during drilling and completion operations in the ancient buried hill Ordovician reservoirs in the Tarim Basin. Geological structure, lithology, porosity, permeability and mineral components all affect the potential for formation damage. The experimental results showed that the permeability loss was 83.8%-98.6% caused by stress sensitivity, and was 27.9%-48.1% caused by water blocking. Based on the experimental results, several main conclusions concerning stress sensitivity can be drawn as follows： the lower the core permeability and the smaller the core fracture width, the higher the stress sensitivity. Also, stress sensitivity results in lag effect for both permeability recovery and fracture closure. Aimed at the mechanisms of formation damage, a modified low-damage mixed metal hydroxide （MMH） drilling fluid system was developed, which was mainly composed of low-fluorescence shale control agent, filtration control agent, lowfluorescence lubricant and surfactant. The results of experimental evaluation and field test showed that the newly-developed drilling fluid and engineering techniques provided could dramatically increase the return permeability （over 85%） of core samples. This drilling fluid had such advantages as good rheological and lubricating properties, high temperature stability, and low filtration rate （API filtration less than 5 ml after aging at 120 ℃ for 4 hours）. Therefore, fractured carbonate formations with low permeability could be protected effectively when drilling with the newly-developed drilling fluid. Meanwhile, field test showed that both penetration rate and bore stability were improved and the soaking time of the drilling fluid with formation was sharply shortened, indicating that the modified MMH drilling fluid could meet the requirements of drilling engineering and geology.     

水平井负压钻井渗透率剖面计算模型影响参数

负压钻井可减小甚至避免钻井液侵入污染,近年来越来越得到重用。实际工作中,为准确调整钻井液配比以确保井底压力低于油藏压力,需准确估算沿井筒流入的液量,而渗透率剖面是计算流量的重要参数。通过推断导出一个渗透率剖面计算模型,并应用数值模拟器对其进行验证,同时对相关参数,如地层非均质性、地层压力、钻速等进行了敏感性分析。计算结果表明该模型有一定的适用性。     

冀东油田水平井钻井液技术

针对水平井钻井要求和冀东油田的地层特点,采用强包被、强抑制、强封堵的技术措施,定向井段和水平井段采用聚磺硅氟乳化原油钻井液.该钻井液中PMHA与JGYJ配合使用进一步提高抑制泥页岩水化分散的能力;GT-98、KJ-1与NPAN复配使用可以降低高温高压滤失量,改善泥饼质量;QSAM-K、YL-1与JGWJ复配使用可以提高钻井液的封堵能力;MMH可改善悬浮携带能力,添加了不同粒径的超细碳酸钙和软化点与油层温度相匹配的沥青类材料,对油层孔隙进行快速封堵,避免液相和固相对油层的损害.现场应用表明,该钻井液具有较强的防塌能力、清洁井眼能力和润滑防卡能力,解决了上部地层和水平井段砂岩储层的井塌以及大斜度井段、水平井段的携砂、润滑问题和疏松砂层油层保护问题,完全满足了冀东地区垂深小于3000 m水平井的钻井需要.     

正电胶聚合醇钻井液在临盘地区的应用

胜利油田在临盘油田发现了夏50等主力油区。该区块油层多厚度大。目的层为沙河街组沙三段油层。沙河街组泥岩厚度大于500m，泥岩中伊利石含量较高（68％），亚甲基蓝容量高，地层分散性和膨胀性较强，造成井壁坍塌、卡钻等复杂事故。开发出了MMH正电胶多元醇钻井液。该体系保持了MMH正电胶钻井液的优良特性，改善了润滑性能，解决了高温高压滤失问题。经现场应用表明，聚合醇与正电胶的协同作用，增强了对粘土的水化抑制能力和防塌性能，利于井壁稳定和油气层保护；该钻井液具有很强的抑制性、润滑防卡性、井壁稳定性，携带和悬浮固相颗粒能力强，并无毒、污染小，荧光灯直照无荧光显示，能满足探井和特殊井的施工要求。     

CB6D-P4古潜山水平井钻井液工艺

CB6D-P4井水平段为三靶点制,具有一定弧度的弓形轨迹。储集类型为裂缝型油气藏,由于储层受风化壳控制,风化壳附近裂缝十分发育,极易发生漏失。为满足水平井安全钻井、油气层保护和海洋环境保护的需要,直井段和斜井段采用改性天然高分子钻井液体系,潜山水平段采用聚合醇无固相钻井液体系。现场应用表明,用改性天然高分子钻井液钻进时井下安全,摩阻较小,井眼畅通,滑动钻进和电测无粘卡现象,钻井液性能满足了钻进和保护油气层要求。聚合醇无固相钻井液具有良好的携岩润滑性能,其低密度性能对预防和减缓古潜山漏失作用明显,并控制钻井液流量在15 L/s以上,满足了携岩和保护油气层要求,钻井过程中油气显示活跃,求产时用φ2 mm油嘴放喷,油压为10 MPa,日产液量达100 m3,含油量为80%。该井全井施工顺利,无复杂情况,满足了古潜山水平井施工要求。