钻井液性能在线监测系统的研制与现场应用

钻井自动化是石油行业发展的必然趋势,钻井液性能自动化测量技术也已开始从室内走向现场。研发出一套钻井液性能在线测量仪器,该仪器具有实时测量、连续记录、自动测量、数据远传4个特点,采用变径管式流变性测量方法、双管串联型振动管、离子选择电极法进行钻井液性能测量,通过采集系统将测量结果进行整合;所采用的软件分为9个界面,将测量结果以图形形式直观地展示出来。该仪器在胜利油田多口井和中海油3口高温高压深井进行了现场应用,应用的最高密度达2.30 g/cm3,仪器测量数据与人工手动测量结果基本一致,误差在设计范围内。该仪器的应用能够有效提升钻井效率,保障井下安全,该技术是国家油气安全战略的需要,对加速钻井自动化、信息化、智能化升级改造有着非常重要的意义。      

超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术

室内实验通过优选油田现有的处理剂,并配合使用室内研制的高温稳定剂SA,建立了一套抗200℃高温的超高密度(2.50 g/cm~3)饱和盐水钻井液。室内实验表明,该钻井液不仅具有良好的稳定井壁作用,而且抗钙污染能力(抗0.5%CaCl_2)和抗岩屑污染能力(抗20%岩屑)较强,满足了超深井钻井的需求。     

胜利油田渤南洼陷浊积岩油藏长水平段水平井钻井液技术

针对胜利油田渤南洼陷浊积岩油藏水平井钻井中存在的井壁易失稳、滑动摩阻大、携岩困难等问题,通过线性膨胀试验评价了有机胺的抑制性,通过高温高压滤失试验评价了"原油+极压润滑剂"的封堵效果,并分析了原油加量对钻井液流变性和润滑性的影响规律,最终研制出高混油有机胺聚磺钻井液。室内研究表明,高混油有机胺聚磺钻井液的抗温性、流变性及抑制性好且性能稳定、润滑性能优良,可以达到现场要求。该钻井液在渤南区块应用了9口井,均未出现井壁坍塌和黏卡事故。其中,义123-9HF井三开井段平均井径扩大率5.8%,三开水平段钻进摩阻保持在60~80 kN,显示出良好的抑制防塌和润滑性能。由此可见,高混油有机胺聚磺钻井液可有效解决胜利油田渤南洼陷浊积岩油藏长水平段水平井钻井中存在的问题,也可为同类储层的提速钻进提供新的技术支持。      

桩1291HF大位移井钻井液技术

针对桩129-1HF井摩阻扭矩大、携岩困难、井壁失稳突出等问题,在分析大位移井钻井中钻井液技术难点的基础上,通过评价悬浮剂CDXW的悬浮能力和携岩能力、高效润滑剂 BH-1 在常温和高温高压条件下的润滑效果,以及优化粒度级配、优选页岩抑制剂,形成了铝胺基聚磺钻井液,并对其性能进行了评价.结果表明,铝胺基聚磺钻井液的API滤失量小于3mL,高温高压滤失量小于10 mL,动塑比在0.5以上,黏附系数小于0.05,说明该钻井液抗温性能好,携岩能力强,润滑性能可以满足大位移井的润滑要求.桩129-1HF井使用铝胺基聚磺钻井液钻进的井段,起下钻正常,没有发生井下故障,三开油层段平均井径扩大率仅为3.85%,钻井周期比设计周期缩短了22.09 d.这表明铝胺基聚磺钻井液具有良好的携岩能力、润滑性和抑制性,能有效解决大位移井井眼清洁效果差、摩阻和扭矩大等问题.      

强抑制有机胺聚磺钻井液体系的研究及应用

渤南义123和义173区块是胜利油田2012年非常规区块产能建设重点工程,油藏埋深平均在3 500 m左右。该地区上部地层泥岩黏土含量高,易水化分散、缩径,下部含有大段泥页岩及砂泥岩薄互层,需要采用钻井液技术解决水化膨胀引起的井壁失稳、井眼净化和摩阻扭矩大等难题。室内通过关键处理剂的优选和评价,研制了强抑制有机胺聚磺钻井液体系。室内评价和多口井的现场应用结果表明,该体系性能稳定,抑制能力和润滑能力强,具有和油基钻井液相近的岩屑回收率,成功解决了长水平段水平井的泥岩坍塌、大井眼携岩、托压、黏附卡钻等问题,无井下复杂情况发生,保证了井下安全,使钻井周期明显缩短。