钾铵基聚合物钻井完井液技术的开发与应用

钾铵基聚合物钻井完井液技术的开发与应用谭道忠（０６２２５２河北任丘）提要＊介绍了一种起钻井液和完井液双重作用的新型钾铵基聚合物钻井完并液。阐述了该液的室内试验、先导验证试验和推广应用的技术方案，并对保护油层效果进行了评价和效益分析。认为它适用于第三系...     

抑制性钾铵聚合物钻井液的推广应用

河南油田多年来应用的阴离子型聚合物PAC钻井液存在抑制泥页岩分散造浆能力不足的缺陷，导致体系中亚微米粒子含量高、密度上升过快、固相过度积累（达13％），性能稳定时间短，严重影响了机械钻速和井下安全。2003年通过室内评价和现场试验，推广应用了抑制性钾-铵聚合物钻井液。该钻井液以“高分子强力包被剂乳液”聚丙烯酰胺钾盐TL-A02（分子量为600万～1400万）为主剂，中分子选用PAC141（或FA367），依靠超长分子链多点吸附钻届，不同分子量聚合物的协同增效作用，提高钻井液的抑制包被能力和控制滤失能力。该钻蚌液在一般固控设备条件下，就能实现低粘、抵切、低固相（≤7％）优质钻井液钻井，与同区块其它钻井液体系相比，机械钻速提高了24．7％（达11．29m／h），钻井周期缩短了38．9％，钻井液成本下降了8％，在钻进过程中还实现了劣质钻井液的零排放。     

钾铵基钻井液体系处理剂质量控制指标分析

对钾铵基钻井液体系中主要处理剂的各项质量控制指标进行了分析对比,优化了该体系主要处理剂的各项性能技术指标,为钾铵基钻井液体系选用质量较好的处理剂提供了依据,避免由于处理剂问题而引起的井下复杂情况的发生.     

钾铵基悬浮乳液钻井液体系在大牛地气田的应用

针对大牛地气田水平井钻井中常规钻井液存在的问题,根据气田的储层特征,优选出钾铵基悬浮乳液钻井液体系。室内实验表明,该钻井液体系具有良好的抗温、抗盐性,较强的抑制性,优异的防塌性,可有效抑制黏土矿物的膨胀、分散、运移,极大地预防了井壁失稳;钻井液滤失量低,侵入储层深度浅,滤饼易于消除,具有良好的储层保护效果。现场应用表明,钾铵基悬浮乳液钻井液体系可有效解决大牛地气田水平井钻井中存在的井壁稳定和储层保护的难点,取得良好的经济效益。     

强抑制性硅磺聚合物钻井液体系研究

随着页岩气等非常规油气藏勘探开发力度的加大,越来越需要一种抑制性强、配伍性好、成本低、化学与生物毒性低的水基钻井液。通过室内试验,综合评价了复合硅酸盐与不同钻井液处理剂的配伍性,优选出了硅磺聚合物强抑制钻井液盐水和淡水基本配方,与其他强抑制钻井液体系的对比评价实验表明,该强抑制性硅磺聚合物钻井液抗温达150℃,抗盐达饱和,有较好的抗钙、镁离子污染和黏土污染的能力,具有较好的防塌效果,有利于维持井壁稳定。同时,该体系钻井液在现场配制工艺简单,成本较低,当根据需要调整到合理的设计性能后,体系具有很好的流变性,钻井液性能稳定,维护简便,携砂能力好,有利于井眼清洁,具有广泛的应用前景。     

保护低孔低渗油气层的钻井液体系

低孔低渗储层开发的主要难点为：储层渗透率低、孔隙度小,外来流体侵入后产生敏感性损害及水锁损害,导致毛细管压力大,含水饱和度上升,水锁损害严重;针对低孔低渗储层特征,在PLUS/甲酸钾钻井液体系的基础上,优选了成膜封堵剂,防塌抑制剂UHIB,防水锁剂SATRO,构建了一套适合于南海西部地区低孔低渗储层的钻井作业的钻井液体系。评价结果表明,该体系综合性能良好,抗温达150℃,渗透率恢复值90%以上,滤液界面张力小于2mN/m,具有良好的储层保护效果。     

强抑制性聚合物钻井液在二22井提高钻井速度中的应用

针对川南二里场构造Φ311.2 mm井眼垮塌严重，以往均采用提高钻井液密度来维持井壁稳定，严重制约了钻井速度的提高。为此，介绍了研究和实施三强聚合物钻井液在该井段的应用情况。实钻表明，该钻井液极大地延长了无固相钻井液的使用时间和井段，低固相钻井液密度也得到了有效控制，从而较好地解决了井壁稳定和钻井液密度的矛盾，显著地提高了钻井速度。     

强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系的研究与应用

研究形成了以无机-有机单体聚合物SIOP、两性离子磺酸盐聚合物CPS-2000、聚合铝防塌剂AOP-1及固相化学清洁剂ZSC-201等为主处理剂的强抑制性高钙盐聚合物钻井液体系.该体系游离钙离子质量浓度大于1.5/L,具有良好的抑制防塌性能,抗温达到180℃,抗盐达饱和,抗钙达到30g/L,流变性能良好,在中原、塔河、...     

镇泾地区保护储层钻井完井液体系优选

鄂尔多斯盆地南部镇原——泾川地区中生界油藏为低孔、低渗、低产砂岩储层，钻完井过程中油层易受到伤害，部分井不压裂基本无自然产能。为了保护储层，提高单井产量，通过储层保护技术研究、室内实验结合现场试验研究，形成一套适用于该地区中生界低渗油藏的低伤害钾铵基钻井完井液体系。该体系具有低伤害、良好的抑制性和流变性能，目前已在镇泾地区推广应用，取得较好应用效果。     

强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系研究

新开发的有机正电胶(代号为SDPC)与常规无机正电胶相比，具有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，与其它钻井液处理剂的配伍性好，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油气层能力。以SDPC为主剂，室内实验对有机正电胶加量和膨润土量的配比、高聚物包被剂、降粘剂、降滤失剂、防塌剂进行了优选，对优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液体系进行了评价。优选出的强抑制性有机正电胶钻井液完井液高温高压滤失量和粘附系数均较小，老化后终切力较高，携岩能力较强，防塌能力突出，油层保护效果理想，完全满足水平井钻井液完井液对井眼净化、井壁稳定、润滑防卡以及油层保护等方面提出的特别要求，可用于定向井、水平井的钻井作业。     

镇泾地区保护储层钻井完井液体系优选

鄂尔多斯盆地南部镇原-泾川地区中生界油藏为低孔、低渗、低产砂岩储层,钻完井过程中油层易受到伤害,部分井不压裂基本无自然产能。为了保护储层,提高单井产量,通过储层保护技术研究、室内实验结合现场试验研究,形成一套适用于该地区中生界低渗油藏的低伤害钾铵基钻井完井液体系。该体系具有低伤害、良好的抑制性和流变性能,目前已在镇泾地区推广应用,取得较好应用效果。     

强抑制性聚合醇防塌钻井液在大安地区的应用

吉林油田大安地区大208区块青山口组地层为大段硬脆性泥页岩,矿物组分以伊利石为主,存在异常高压,钻井过程中极易发生剥落掉块和井壁坍塌,导致划眼和起钻遇卡等复杂情况.优选出了以强抑制性聚合醇PLG为主要防塌剂并配合使用PA-1防塌降滤失剂的强抑制性聚合醇防塌钻井液体系.在大19-2井和大1-4井的现场试验表明,强抑制性聚合醇与其它处理剂配伍性好,该体系性能稳定,具有良好的抑制性和流变性,现场维护处理简单.该体系的6口推广应用井钻井、完井周期明显缩短,起下钻均很顺利,完钻测井一次成功,未出现起钻遇卡和下钻划眼等复杂情况,有效地解决了该区块井壁稳定问题,提高了钻井速度.     

抗高温强抑制性钻井液体系的研究与应用

印尼JABUNG油田的Gumai泥页岩地层水敏性极强,因井壁失稳造成的井眼事故频繁发生.通过选用新型抗高温聚合物包被抑制剂GWTEMP、沥青类抗高温降滤失封堵剂GWTEX,并引入油基钻井液用降滤失封堵剂GSL(黑色液态褐煤乳液)等高效处理剂,构建了满足JABUNG油田钻井需要的KCl-GWTEMP强抑制性钻井液体系,其中GWTEMP抗温在205℃以上,抗盐达饱和,分子量较其他聚合物包被剂分子量低,易溶于水.室内实验和现场试验均证明,该钻井液具有良好的流变性、降滤失性、封堵和抑制性能,能保持井壁稳定;极压润滑系数在0.05以下,可很大程度地减少高扭矩和压差卡钻等的发生;试验井井眼规则,电测井径扩大率仅为3.14％.     

巴48-5井区保护油层钻井液技术

巴48-5井区储层物性与邻近区块存在差异,而且压力异常,压力系数为0.38～1.01,属于低压裂缝性砾岩储层,先期完钻的巴48-5、巴48-46等井储层受到了严重污染.室内通过应用超低渗透钻井液技术中提出的砂床评价方法来评价油层保护剂的封堵效果,研制出了适用于巴48-5井区的油层保护剂RP-5.该剂的特点是:颗粒的粒度分布范围较宽(2.00～300 μm),以较大尺寸材料为主,保证钻井液中有足够多的架桥粒子;采用了纤维状、片状、颗粒状等不同类型的惰性材料;引入了特殊聚合物材料,它在形成泥饼时吸附粘结不同的封堵材料和钻井液中的固相颗粒,从而增强封堵层的致密度和强度.室内评价结果表明,该油层保护剂对现场井浆性能无不良影响,能有效降低钻井液的砂床滤失量,提高封堵效率.该油层保护剂先后在巴48-39等6口井中进行了现场应用,其中巴48-39井表皮系数为0.21,巴48-31井表皮系数为-1.56,可以看出应用井的油层保护效果获得了明显提高.     

强抑制聚胺钻井液体系室内研究

根据冀东油田地层特点并从保护环境保护储层出发，研制了一套适合冀东油田的聚胺钻井液。该体系抑制性强，无黏土相，润滑和防泥包性能较强，储层保护效果良好，处理剂能生物降解。所用处理剂有阳离子包被剂HPM、降滤失剂HDF、弱凝胶增黏剂HVIS、聚胺抑制剂HPA、无荧光润滑剂HLB，均由汉科新技术研究所研制、生产。采用淡水实验配方，通过流变性和滤失量测定，对前3种处理剂的加量进行了筛选，确定了用海水（或淡水）配制的聚胺钻井液基本配方。评价了基本配方淡水钻井液的抗盐抗钻屑污染性能、抗温性能（80～140℃热滚）、抑制性能（岩屑回收率、页岩膨胀性、岩屑粒度分布）、润滑性能及储层保护性能，在后3项性能评价中与MI公司的Ultradril钻井液进行了对比，二者性能相当。该聚胺钻井液能满足冀东油田钻井的需要。表10参6。     

秦皇岛大位移井水基钻井液屏蔽式暂堵技术研究

秦皇岛油田储层为明化镇组、馆陶组和东营组。其中以明化镇组为主力油层。明化镇组又分为明一、明二和明四共3个油层。明上部主要以泥岩、粉砂岩、砂岩互层为主，明下部以泥岩为主，夹有粉砂岩。该储层为高渗透率、高孔隙度、大孔喉半径的储层，且储层存在比较严重的非均质性。常规水基钻井完井液易污染储层且难以恢复其渗透率，严重损害油气层，为了更好地保护油气层，提高采收率，必须优化钻井完井液，对储层进行屏蔽暂堵。     

神经网络技术在旬邑-黄陵地区油层压裂井产能预测中的应用

影响压裂井的产能因素较多,采用常规的线性方法进行的产能预测效果不佳。由于研究区无压裂参数,鉴于神经网络技术高度复杂的非线性动力学系统功能,因此采用神经网络技术进行产能预测。优选有效孔隙度、有效渗透率、可动油饱和度、有效厚度、原油黏度、产水率以及初期日产油7个参数作为模型的训练样本,利用该模型进行预测。实践结果表明,该方法预测产能与试油日产油量符合率达到90%,很好地实现了在无压裂参数条件下,对低孔低渗砂岩储层压裂井产能的预测。     

小阳离子聚合物钻井液在茂平1井斜井段的应用

详细介绍了以小阳离子（ＮＷ－１）为主处理剂，生物聚合物（ＸＣ）、改性淀粉（ＤＦＤ）、低粘ＣＭＣ及ＮＰＡＮ等为辅助处理剂的小阳离子聚合物钻井液体系在大庆油田（茂平１井）首次使用情况。结果表明，在直井段和大斜度井段（０－８７°）使用这种体系有利于控制地层造浆，能够防卡、防塌、净化井眼，提高了钻井速度和经济效益。     

低自由水钻井液在东海地区的研究与应用

东海地区自上而下煤层和硬质泥岩普遍存在,上部砂泥岩互层较多,且水敏性强,极易发生水化剥落、掉块等现象,完钻井大多井径不规则,多口井起下钻遇阻,划眼困难,严重影响钻井时效,同时该地区为低孔低渗气藏,储层水锁损害比较严重.为了解决东海地区井壁失稳难题并实现低孔低渗气藏的良好保护,研究低自由水钻井液体系,对其抑制性能、煤层封堵性能、储层保护性能进行评价.通过在东海西湖地区NB31-1-3H井现场的应用试验,实现了钻井过程井壁稳定和油层保护的双重目的.     

一种新型注聚合物井解堵体系的研究与应用

针对渤海油田注聚井高压欠注问题,根据氧化剂对注聚井有机堵塞高效降解的原理,在渤海油田现用氧化解聚体系研究的基础上,通过室内模拟交联物溶蚀、用量优选、浓度优选、反应时间优选、残液对后期注聚合物影响、腐蚀、产气量测试等系列实验,研发了一种新型ＺＪ－０２复合氧化解聚体系。研究表明,该解堵体系具有综合性能优良、安全性高和施工工艺简单等特点。渤海油田某注聚合物井使用该解堵体系配合常规酸化进行解堵,解堵后视吸水指数由２６􀆰 ４０ ｍ３ ／ （ｄ·ＭＰａ）增加到４５􀆰 １８ ｍ３ ／ （ｄ·ＭＰａ）,是原来的１􀆰 ７１ 倍,基本达到配注要求,增注效果明显。