暂堵剂图解优化新方法在钻井液设计中的应用

为使钻井完井液在井壁上形成超低渗透的泥饼,需要依据暂堵剂粒径与储层孔隙尺寸之间的匹配关系,寻找一种科学、合理的暂堵剂优选方法。国内外普遍采用的"1/3架桥规则"和屏蔽暂堵方法主要依据储层的平均孔喉直径优选暂堵剂的颗粒尺寸,这对均质储层较为有效,但难以有效封堵非均质储层中较大尺寸的孔喉。在研究连续颗粒堆积效率最大值原理、理想充填理论和d90规则的基础上,提出了一种暂堵剂颗粒图解优化的新方法,研发的配套软件能够快速、准确地根据储层孔喉尺寸的分布对具有不同粒径分布的暂堵剂产品按一定比例进行合理的复配组合,得到最优的粒径分布,指导钻井液的暂堵优化设计。现场应用表明,利用该方法优选出的复配暂堵剂钻井完井液能有效形成致密泥饼,封堵非均质储层中不同粒径的孔喉,有效阻止钻井液中固相颗粒和滤液侵入油气层。与传统方法相比,对储层岩样的侵入深度较浅(<2 cm),具有更高的岩心渗透率恢复率(>83%)与更低的突破压力梯度(1.05 MPa/m),储层保护效果显著。     

防喷器领域的最新进展

在防喷器领域, 尽管确实在经历着变化, 但是其变化没有像其它一些技术那样发展迅速。在体积减小、质量减轻而材料性能持续提高的同时, 防喷器设计仍然遵循着最原始的闸板式防喷器的基本原理。这里介绍国外三大防喷器制造商Hydril, Varco和Cameron公司在防喷器技术及设备上的最新进展情况。     

高温深井钻井液当量循环密度预测模型

在高温深井中,钻井液密度、流变性受压力和温度的影响较大,如果按照钻井液地面物性参数来计算当量循环密度,则会产生很大误差,在孔隙压力与破裂压力差值很小的井中,可能会产生井涌、井喷或井漏等后果.从钻井循环期间井筒温度场模型入手,建立了高温高压钻井液密度、当量静态密度、流变参数以及当量循环密度预测模型.经实验验证,所建立的高温高压钻井液密度、流变参数模型的预测值与实测值一致,相关系数都在0.99以上,使用当量循环密度模型比用常规方法计算结果更为准确.该模型为压力管理钻井技术提供了理论依据,对于合理控制井下压力,预防复杂和事故的发生具有指导意义.     

国内外硅酸盐钻井液研究应用现状

详细叙述了国内外硅酸盐钻井液研究应用现状,包括硅酸盐的抑制性、硅酸盐钻井液的防塌机理、硅酸盐钻井液的研究情况和应用情况,最后介绍了笔者对硅酸盐钻井液的研究情况及认识。     

具有恒流变特性的深水合成基钻井液

合成基钻井液（SBM）以其特有的环保性能及机械钻速高、井壁稳定性好等特点,已成为国际上海上油气钻探的常用钻井液体系。但是在深水钻探作业中,由于温度和压力对流变性的影响常导致井漏和当量循环密度（ECD）不易控制。为了解决该技术难题,近年来国外首先研制出一类新型的具有恒流变特性的合成基钻井液（CR-SBM）,其流变性,特别是动切力、静切力和低剪切速率下的黏度等参数基本上不受温度压力的影响。阐述了该新型钻井液的典型组成及性能特点,对比了传统SBM和CR-SBM在不同温度、压力下的流变性、抗岩屑污染和毒性测试结果,并介绍了国外CR-SBM的现场应用情况。      

普光2井密闭取心技术

普光2井是目前国内最深的密闭取心井。该井目的层埋藏深、地层破碎、孔隙度大、压力高、气层含H2S浓度高、井底温度高、循环压力大、裸眼段长、施工难度大。通过工具优选、参数优化、钻井液、密闭液体系优选及强化技术措施,取心收获率83．68％,密闭率95．15％。为以后深井密闭取心提供了经验。     

理想充填油气层保护技术在青海油田深探井中的应用

青海油田柴达木盆地北缘断块带深探井钻井过程中油气层保护存在一系列技术难点：缺少具有代表性的岩心样品和储层岩性、物性资料；存在高压含气、水层；存在多个储层，各储层之间损害机理有一定差异等。采用人工神经网络储层敏感性预测新方法，对该地区储层进行了敏感性预测。在此基础上，按照理想充填方法对暂堵剂进行了优化设计，并通过大量试验确定出了保护储层的低损害聚磺钻井液配方。现场试验表明：该钻井液体系性能优良，流变性易于调整和控制，抗高温能力强，API滤失量和高温高压滤失量很低，泥饼致密、光滑；油气层保护效果显著，储层渗透率恢复率高达82．54％，表皮系数≤1．5；井壁稳定作用明显，未发生井塌、缩径、划眼等井壁失稳的情况，实现了安全、优质、快速钻进。     

抗高温高密度水基钻井液流变性研究

使用Fann50SL型高温高压流变仪对抗高温、高密度水基钻井液的流变性能进行了测定。实验分析表明，该种抗高温高密度水基钻井液在高压下表观黏度、塑性黏度和剪切应力随温度升高而降低，其降低趋势逐渐递减。运用回归分析方法对实验数据进行处理，确定出钻井液在高温高压下遵循的流变模式--卡森模式，建立了预测井下高温高压条件下钻井液表观黏度的数学模型。计算表明，所建立的预测钻井液表观黏度的数学模型能够较准确地描述高密度钻井液在高压下与温度之间的关系，钻井液的表观黏度与温度呈指数函数关系。运用幂律、H B和卡森等流变模式对钻井液高温高压下的流变数据进行拟合分析时，建议最好选用卡森模式。     

新型闭环直井钻井系统

常规直井钻井方法包括钟摆钻具组合、满眼钻具组合和用MWD测量工具控制可导向马达等 ,每一种方法都有增加钻井时间的缺点。BakerHughesINTEQ的新型VertiTrak垂直井眼钻井系统采用井下井斜传感器和反作用于地层自然造斜趋势的可膨胀稳定器翼片来实施闭环导向 ,在世界上一些最有挑战性的钻井环境中钻出了真正的直井眼。     

两项可膨胀完井新技术

休斯敦的壳牌勘探开发公司在得克萨斯州南部的 1口试验井上试验了两项可膨胀完井新技术 ,即可膨胀衬管悬挂器 (ELH)系统和PoroFlex可膨胀筛管完井系统。ELH系统结合了机械式衬管悬挂器和衬管顶部封隔器的功能特点 ,降低了安装的复杂性 ,并且不需要高费用的衬管顶部挤水泥作业。以气体为介质的现场试验结果表明 ,在 14 9℃的温度下 ,ELH可产生的环空密封能力为 35MPa ,破裂和挤毁压力额定值分别为 4 9MPa和 2 8MPa ,承载能力为 1889kN。Po roFlex可膨胀筛管完井系统包括 3个筛管和 1个无眼间隔管 ,用可膨胀丝扣连接实现各件间的标准连接