南堡1-3人工岛钻井液技术

南堡1-3人工岛是冀东南堡滩海地区的一座固定式海上平台,主要勘探开发南堡1-5区块,钻井过程中易发生井漏和井壁失稳,导致储层受到污染。在分析南堡1-5区东1段储层各油组储层特性、伤害因素及对储层上覆玄武岩地层特性基础上,结合成膜封堵理论,优选出了具有强抑制性和强封堵性的KCl成膜封堵低侵入钻井液。室内试验表明,KCl成膜封堵低侵入钻井液常规性能良好,抑制性和封堵性强,油层保护效果好。现场应用表明,南堡1-5区块使用KCl成膜封堵低侵入钻井液后,钻井液密度明显降低,所钻井均能顺利完钻,且一次成功自喷投产,证实通过提高钻井液的抑制性和封堵性,可以达到稳定玄武岩地层井壁、解决井漏和高效保护储层的目的。      

无黏土水基钻井液在长庆油田米 38 区块水平井的应用

陕北神木气田米38区块致密砂岩气藏主要以水平井方式开发,由于储层段含有大段泥页岩,前期使用的钻井液体系固相含量高,在钻进过程中托压严重、摩阻大,常发生井壁失稳、下钻遇阻等情况。针对米38区块储层特征,优选了关键处理剂,形成了无黏土低固相水基钻井液体系。室内实验表明,该钻井液具有良好的封堵性和抑制性,高温高压砂床(150℃、3.5 MPa)侵入深度为7.2 cm,16 h的页岩膨胀高度仅为0.76 mm。现场应用表明,该钻井液体系具有良好的流变性、抑制性和封堵能力,较好地满足长庆油田米38区块水平段易坍塌地层的钻进需要。已施工的3口水平井钻进过程中摩阻小、无明显托压,起下钻顺畅,未出现任何井下复杂情况,钻井周期较设计周期平均缩短10.85 d,下套管一次到位。与邻井相比,单井产气量显著提高,有效提升了神木气田的开发效果。     

温压成膜封堵技术研究及应用

ＫＬ３－２ 油田开发井钻遇的明下段、馆陶组和东营组岩性为泥岩互层、分散性强、胶结性差、存在断层,易导致钻头泥包、起下钻遇阻、憋扭矩、倒划困难、井漏等井下复杂情况。针对井下复杂情况,按照强化砂岩封堵、强化砂泥岩互层胶结和强化泥岩抑制的钻井液技术对策,采用复合封堵剂ＰＦＳ、温压成膜剂ＨＣＭ 和页岩抑制剂胺基硅醇ＨＡＳ 研制了温压成膜封堵钻井液体系,探讨了其作用机理。室内评价表明,温压成膜封堵钻井液有着较强的封堵性和抑制性,储层保护效果好。现场应用表明,温压成膜封堵钻井液配置简单,性能稳定,便于维护,能有效解决砂泥岩互层井下复杂情况,提高钻井效率。     

苏里格气田老井侧钻水平井钻井液技术探讨

针对苏里格气田老井侧钻水平井存在的井壁失稳、滑动钻进托压等技术难题,优选了适合小井眼钻井的钻井液体系抑制剂、润滑剂及封堵剂,形成了一种强抑制高润滑低伤害暂堵钻井液。结果表明,该钻井液体系防塌抑制性强,页岩一次回收率达92.4%,二次回收率达84.8%;具有良好的润滑性,滑块摩阻系数控制在0.052 4,有效降低摩阻和扭矩;对盒8产层的岩心伤害率低于15%,属于低伤害,利于储层保护。该钻井液技术已在苏XX井进行了现场应用,试验结果表明,井下安全井壁稳定,无缩径无掉块,起下钻畅通,井眼始终处于良好净化状态,后期储层改造后,增产效果明显,满足了苏里格气田老井侧钻的要求。     

多层位随机性漏失区域防漏堵漏技术

长庆油田东部区域漏层为刘家沟组、石千峰组、石盒子组,均存在不同程度的漏失,严重制约着钻井提速,宜川气田井漏尤为严重,主要漏失原因为刘家沟组地层承压能力低,石千峰组纵向与横向裂缝发育、地层破碎,石盒子组上部泥岩夹砂岩,地质交界性差。为此,本文基于宜川区块地层特点及漏失分析,研发了一套适宜多层位随机性漏失地层防漏堵漏技术,该技术分两步,第一步采用低密度强抑制强封堵微囊泡钻井液体系快速钻穿多套漏层,第二步采用低密度纤维可固化堵漏工作液对多套漏层集中堵漏。该技术成功在现场应用,有效解决该区域多层位随机性漏失技术难题,效果显著。     

高性能水基钻井液在洪69井的应用

为了解决洪浩尔舒特凹陷达林西构造钻井过程中存在的机械钻速慢、井壁失稳和储层损害等问题,研发出了一套含有胺基聚合物的低固相高性能水基钻井液,它具有良好的抑制性和封堵性,能在岩心端面形成良好的封堵层,渗透率恢复值大干85%.洪69井在使用该体系钻井的过程中,起下钻畅通,未发现井壁掉块现象,井径扩大率小于5%,电测一次成功,与邻井洪21井相比,洪69井的钻井液密度降低了0.1 g/cm3,机械钻速提高了1.6倍,钻井周期减少了18.4d,井径扩大率降低了58.14%.     

鄂尔多斯盆地富县区块强抑制强封堵防塌钻井液技术

针对鄂尔多斯盆地富县区块井壁失稳技术难题,从复杂地层的矿物组成、微观结构和理化性能角度,揭示了富县区块刘家沟组、石千峰组和石盒子组井壁失稳机理。泥岩中黏土含量较高,地层孔隙、裂缝发育,为泥页岩水化提供了空间。结合“多元协同”井壁稳定理论,提出“物化封堵/固结井壁阻缓压力传递—加强抑制黏土水化性能—合理密度支撑井壁”的防塌钻井液技术对策。通过单剂优选和配方优化,构建了适用于富县区块的强抑制强封堵防塌钻井液体系,该钻井液体系流变性良好,高温高压滤失量仅为8.4 mL,抑制防塌、封堵能力强,滚动回收率大于90%,400 μm裂缝承压能力达到6 MPa,储层保护性能良好。现场应用表明,新研制的强抑制强封堵钻井液体系能有效控制刘家沟组、石千峰组和石盒子组等地层的缩径、坍塌,显著降低了井径扩大率,提高了机械钻速,无井下复杂事故发生,为保证富县区块“安全、高效”的钻井施工提供了钻井液技术保障。      

延长气田强抑制强封堵胺基钻井液技术

针对延长气田地层特性、井壁失稳原因、储层特性等特点,开展了强抑制强封堵胺基钻井液研究。实验室采用抑制膨润土造浆实验,优选出抑制效果与聚醚胺相同、成本较低的胺基抑制剂AI-1。采用延长气田刘家沟组泥岩进行的页岩滚动分散实验和膨胀率实验表明,AI-1的抑制性好,对钻井液性能影响小。采用AI-1作抑制剂,改性淀粉、SPNH及PAC-LV作降滤失剂,ZHFD和FT-1作封堵剂,优选出强抑制强封堵胺基钻井液。该钻井液的流变性能较好,滤失量低,具有良好的泥饼质量、强的抑制性与封堵性能,对气层的损害程度低,对延长气田石盒子组、山西组、本溪组等气层岩心的渗透率恢复值在90%以上。该钻井液在延长气田3口井的使用,防止了井塌、井漏的发生,井径规则,提高了钻井速度,减少了对气层的损害。     

低含量KCl钻井液在苏里格气田的应用

苏里格气田石千峰组和石盒子组泥岩地层易发生严重井壁垮塌,井塌划眼、卡钻、填眼侧钻等复杂情况频繁发生。针对苏里格气田的地层岩性特点,开展了低含量KCl钻井液研究,通过保持聚磺钻井液中0.8%~1.0%的KCl含量,提高体系的抑制防塌性能。2口井的现场应用表明,该体系抑制性强,砂样清晰,无垮塌现象,起下钻通井无阻卡;封堵造壁和流变性能良好,滤饼光滑致密,性能稳定,钻井液无排放,较好地满足了井下施工需要,为安全高效开发苏里格气田积累了经验。     

KCl聚磺钻井液体系在延长气田水平井的应用

鄂尔多斯盆地气藏类型多为低孔低渗砂岩气藏,通过水平井技术扩大泄流面积,充分挖掘储层潜力,提高单井产量,达到提高气田开发效益的目的。延长气田自2011年开始水平井钻探,但是钻井过程中经常钻遇井漏、井塌等复杂事故,钻井周期长、成本高,水平井开发效益不明显。通过对水平井的地质、工程概况和钻井液技术难点进行分析,针对气田水平井井壁失稳和井漏等两大突出问题,结合地层对钻井液抑制性和封堵性的要求,对比聚磺钻井液和KCl聚磺钻井液的抑制性和封堵性,KCl聚磺钻井液体系具有强的抑制性和封堵性。现场两口井应用证实,KCl聚磺钻井液具有预防垮塌与漏失的优点,钻井周期短,无复杂事故发生,经济效益明显。     

多元防塌钻井液技术在TK1108井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中,针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题,提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性,以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝,阻止压力传递的技术思路,研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块,有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼,减少缩径和压差卡钻的可能,能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害,油气层保护效果好,能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用,效果良好。     

复合封堵防塌钻井液体系在董12井的应用

准中4区块地质构造复杂,施工中水敏性垮塌、煤层垮塌、硬脆性垮塌及应力性垮塌严重,井壁稳定性差。通过优选胺基硅醇和双膜承压剂,研发了复合封堵防塌钻井液体系。评价实验表明,该体系抑制性好,封堵性强,黏土容量限高。复合封堵防塌钻井液体系在董12井进行了现场应用,施工中井壁稳定,起下钻顺利,达到了优快钻井的效果。     

苏里格气田53区块长水平段钻井液防塌技术

苏53区块储层应力变化大,在长水平段钻遇大段硬脆性泥岩,易发生剥蚀、掉块现象,在已钻井中出现多井次划眼、填井侧钻复杂情况.为解决防塌问题,用FA-367替换了PAC-HV并调整了聚合物用量,提高了体系抗剪切性及φ3值,采用憎了水颗粒+刚性颗粒+塑性颗粒的封堵配方,即1％乳化沥青+2％超细碳酸钙+1％FTFD-1,优选出了流变性具有紊流喷射、层流上返、低流速梯度下高黏度、高切力等特点且封堵防塌性能好的钻井液,有利于快速钻进和井壁稳定.在该区块采用改进的钻井液技术后,划眼比例同比降低了50％,在钻遇泥岩夹层时,较少出现因钻井液原因造成的起下钻异常、大段划眼等井下复杂情况.     

新型随钻堵漏钻井液体系的研制

针对平方王油田钻井过程中钻井液漏失的难题,研制了一种新型多功能随钻堵漏钻井液体系。介绍了新型随钻堵漏钻井液体系的配方优选,探讨了该体系的最佳流变性能、防塌抑制性和悬浮稳定性,研究了该体系的承压能力和封堵能力。实验结果表明,该体系具有较强的抗温抗污染能力,悬浮稳定性好,密度调节范围广,封堵填充加固能力强,具有常规钻井液及随钻堵漏钻井液的性能特点,易操作、可调整。     

GID钻井液在渤中油田的研究和应用

渤海油田渤中地区明化镇组泥岩中黏土含量较高,水敏性较强,钻井时易发生泵压上升、扭矩增大、憋漏地层或者卡钻等复杂情况.为解决上述作业风险,采用聚胺(PF-UHIB)作为主要的抑制剂,研制开发出了GID钻井液.该钻井液抑制性强,能够有效抑制水敏性泥页岩的水化膨胀,并且抗无用土相侵害能力强,同时具有优良的润滑性和储层保护效果.在BZ28-2S油田的应用表明,GID钻井液性能稳定,具有良好的抗温稳定性和润滑性、低的滤失性,封堵性以及储层保护效果好,起下钻顺畅,井眼规则,能满足大斜度井钻进携砂的要求,能有效地抑制泥岩的水化膨胀和分散,避免钻头泥包和钻屑黏连成块,同时提高了起钻效率.     

多元防塌钻井液技术在TKll08井的应用

在开发塔河油田盐下油气藏钻井中，针对石炭系和三叠系泥页岩坍塌掉块的问题，提出了以无机盐和有机聚合物相结合提高钻井液的抑制性，以封堵型防塌剂和聚合铝协同作用封堵微裂缝，阻止压力传递的技术思路，研发出了强抑制、强包被、强封堵的多元防塌钻井液体系。该体系能很好地抑制泥页岩造浆和硬脆性地层的剥落掉块，有效地防止在砂岩井段形成厚泥饼，减少缩径和压差卡钻的可能，能很好地减少对水敏、盐敏和碱敏性储层的伤害，油气层保护效果好，能很好地解决胶结力差地层的稳定性问题。该体系在TK1108井进行了现场应用，效果良好。     

苏里格气田苏59区块二开结构水平井钻井液技术

针对苏59区块二开结构水平井钻井施工中出现石盒子组盒8以及山西组山1泥页岩地层易垮塌、井底温度高及裸眼段浸泡时间长井壁稳定性问题突出等技术难题,通过使用交联剂（WXCD-2）,配合杀菌剂（CJSJ-3）,将钻井液抗温能力逐步提升到130℃,解决了该区块钻井液体系抗温能力不足,高温增稠的问题;引入封堵防塌剂（FT-401）,提高了钻井液体系对地层微裂缝的封堵能力,满足了深水平井井壁防塌要求。2023年该区块施工11口二开结构水平井钻遇泥岩井壁稳定,起下钻及下完井管串顺利。     

哈山区块钻井液技术研究与应用

根据哈山区块地层特点,优选出胺基强抑制封堵防塌钻井液体系.该钻井液体系抑制性好,封堵性强,具有一定的抗碳酸根污染能力,在哈山1井和哈山2井取得了良好的现场应用效果,施工中井壁稳定,起下钻畅通无阻,电测及下套管均一次成功.     

两井地区强抑制性钾铵基聚合物屏蔽暂堵型钻井液体系实验研究

针对吉林油田两井地区低孔、低渗砂岩储层外来流体侵入后产生敏感性损害问题,通过室内研究优选出了适合该区块的钾铵基聚合物钻井液体系,并在此基础上加入3%复合暂堵剂(ZHLD),最终形成优化后的强抑制性钾铵基聚合物屏蔽暂堵型钻井液体系。实验表明:该体系具有良好的防塌抑制能力,对低孔低渗岩心封堵能力强,渗透率恢复值可达88%以上,储层保护效果好,可满足低孔、低渗储层勘探开发的需要。     

有机胺防塌钻井液在水平井水平段泥岩防塌技术研究

近几年,水平井水平段采用无固相低伤害和复合盐钻井液体系,该体系具有一定的优点,但是又有一定的局限性.由于苏里格气田东区储层非均质性强,可能要穿越几套砂岩,水平段钻遇泥岩的几率增大,钻遇泥岩后会遇到缩径、坍塌、遏阻甚至卡钻等恶性事故,甚至无法钻达目的层,给水平段施工带来很大的风险.因此,有必要研究一种新型的钻井液体系,有效抑制泥岩的水化作用,从而有效解决苏里格气田东区水平段钻遇泥岩井壁失稳技术难题,减少井下复杂事故,保障水平段安全平稳钻进,完成产建任务,从而为水平井的整体提速和大规模开发提供工程技术支持.