海上钻井多功能水基钻井液研究

水基钻井液迄今仍然是海上钻井的首选钻井液。自20世纪90年代开始应用的正电聚醇钻井液和甲酸盐钻井液均具有良好的使用性能。为适应海上钻井需要而研制的新型正电聚醇-甲酸盐钻井液体系,兼具正电聚醇和甲酸盐钻井液的优点。在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;而在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系。实验研究和现场应用表明,正电聚醇和甲酸盐的共同作用可使钻井液具有防塌、润滑、环保和储层保护等多种功能。     

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液研究

充分利用正电聚醇和甲酸盐的协同增效作用，研制了新型甲酸盐/正电聚醇钻井液体系。在地层孔隙压力较低时，主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能；在地层孔隙压力较高时，则配合使用甲酸盐进行加重，以维持低固相钻井液体系的优良性能。在张海5井、张海11井等多口井的应用表明，甲酸盐/正电聚醇钻井液具有抗温、防塌、润滑和储层保护等多种功能，能很好地满足安全、快速钻井的要求。     

新型甲酸盐/正电聚醇钻井液在南部滩海地区的应用

南部滩海是大港油田的重点勘探区域之一.该地区明化镇组和馆陶组地层粘土矿物以伊蒙无序间层为主,而且间层比很高,在钻井过程中常出现易塌、易漏失、起下钻遇阻及钻井液性能不稳定等复杂情况.为实现安全、快速钻进,充分利用甲酸盐与正电聚醇的协同增效作用,研制并优选出了一种甲酸盐/正电聚醇强抑制性钻井液.在张海5井等5口井的现场应用试验表明,这种钻井液体系表现出抗温性好、抑制性强、润滑性好、储层保护效果好等多种功能;该体系性能稳定,容易维护,很大程度地提高了井壁稳定性,如张海5井三开井段平均井径扩大率仅为5.66%,井径规则,现场进行多次电测和核磁共振测试,均一次成功,建议在该地区进行推广应用.     

适于中原油田天然气井的新型钻井液

针对东濮凹陷储气层特征,研制了新型的甲酸盐/正电聚醇钻井液体系.在地层孔隙压力较低时,主要使用正电聚醇处理剂确保钻井液具有良好的性能;在地层孔隙压力较高时,则配合使用甲酸盐进行加重,以维持一种性能优良的低固相钻井液体系.试验表明,该体系具有防塌、润滑和储层保护等多种功能.     

大庆油田外围开发井甲酸盐钻井液研究与应用

室内实验研究了甲酸盐的特性，分析了甲酸盐钻井液的作用机理，针对储层特点，确定了应用于大庆外围低压低渗透油田的甲酸盐钻井液体系，并进行了现场试验和推广应用。室内实验和现场应用结果表明，甲酸盐钻井液性能稳定，钻井完井施工顺利，无井塌、井漏、卡钻事故发生，能够满足φ178mm和φ200mm井眼开发井钻井施工要求；抑制性强，井壁稳定效果好，井眼规则，井径扩大率小；机械钻速高，油层浸泡时间短，是一种有利于储层保护和增产的钻井液体系。     

环保型正电聚醇钻井液在大港油田的应用研究

勘探开发对环境保护的要求越来越严格,滩海等环境敏感区域更是如此。以提高钻井液抑制性为核心,研究出了正电聚醇和正电护壁剂2种产品,并形成了淡水和海水2套正电聚醇体系。该体系的主要处理剂均由天然矿物经化学改性而成,能够自动降解,具有低毒特性。评价了环保型正电聚醇钻井液主处理剂的作用及体系性能,介绍了其在张海4、庄海5及庄海2x1等不同类型的12口井的应用效果。室内试验和现场应用结果表明,该体系具有良好的润滑防塌、抑制、抗温、抗污染、油气层保护和环保性能;应用井井径扩大率小(小于6%),产油量高(平均达36t/d),电测1次成功;该体系有利于提高机械钻速,携岩能力强,摩阻系数小于0.08。指出,低毒正电聚醇体系能满足海洋井的环境保护需要,也可满足浅井和中深井井壁稳定、润滑和快速钻进的要求。     

甲酸盐钻井液完井液研究与应用

钻进高温高压地层时,常规高密度钻井液完井液因其重晶石含量高、高温稳定性不好及流变性难以控制等原因,常常不能满足现场钻井和完井的需求。为此,在分析甲酸盐的抑制性、增黏性和毒性的基础上,筛选出了以甲酸盐溶液为基液的甲酸盐钻井液完井液配方,评价了其抑制性、抗污染能力和油层保护效果。甲酸盐钻井液完井液性能评价试验及在库1井的现场应用效果表明,甲酸盐钻井液完井液具有密度可调、高温稳定性好、抑制性强、抗污染能力强、低毒且易降解、油层保护效果好等特点,能很好地满足高温高压地层钻井、完井的需要。      

油田用聚合醇化学剂研究与应用

综述了聚合醇作为油田化学荆的研发和应用。论述了聚合醇在钻井液中的性能：抑制防塌性；润滑性；消泡性；无毒环保性。讨论了在钻井液中的抑制机理：浊点效应；降低滤液渗透能力；在黏土矿物上竞争吸附；与无机盐的协同效应。介绍了7种含聚合醇的钻井液及其应用效果：甲酸盐／正电聚醇钻井液、聚合醇／正电胶聚合物钻井液、铝盐聚合醇钻井液、聚合醇饱和盐水钻井液、小阳离子／聚合醇钻井液、聚醚多元醇钻井液、充氮气多元醇防塌钻井液。还介绍了用作酸化液助排剂和蒸汽吞吐井地层预处理剂的两种聚合醇的应用情况。参23。     

新型有机正电胶双聚钻井液体系研究和应用

针对常规钻井液使用正电胶和聚合醇存在的问题,研制开发出了新型液态有机正电胶和聚合醇产品,并介绍了两种产品的性能特点.以有机正电胶、聚合醇和聚合物为主体,研制出了有机正电胶双聚钻井液体系,并进行了室内性能评价.结果表明,有机正电胶双聚钻井液克服了常规正电胶钻井液的缺点,兼有正电胶钻井液和聚合醇钻井液的优点,具有独特的流变性、优良的润滑性、抑制岩屑分散和稳定井壁作用,以及显著的保护储层特性.现场应用证明,该钻井液综合性能优良,完全能够满足定向井、水平井井眼稳定、井眼净化、润滑防卡和储层保护的需要,具有良好的推广应用价值.     

甲酸盐钻井液体系在大庆开发井的推广应用

通过对甲酸盐保护储层的研究和钻井液处理剂的评价，研制出了适合大庆开发井应用的甲酸盐钻井液配方，并对该配方保护储层的能力进行了评价。甲酸盐是一种有机酸的羧酸盐，在水溶液中以Na^＋（K^＋、Cs^＋）和HCOO^-的离子存在，除了具有Na^＋、K^＋的作用外，还具有HCOO^-的独特作用。经现场应用表明，甲酸盐钻井液是一种抑制性强、稳定井壁效果好，有利于储层保护的体系；甲酸盐钻井液能够满足3200m以内勘探、开发钻井的需要，并能满足各种尺寸井眼的钻井作业要求。     

正电聚醇/KCI钻井液体系室内研究

为解决大港油田南部滩海地区因泥岩地层易剥落掉块而造成坍塌、起下钻阻卡等复杂事故的问题,并降低钻井液成本,通过分析该地区地层粘土矿物,结合地层特征对处理剂进行评价,并利用正交设计试验,优化出了适合于该地区的正电聚醇/KCl钻井液体系。其作用机理主要为浊点机理、吸附效应、协同效应、晶格作用和润湿反转作用,尤其是正电聚醇与KCl具有很好的协同效应,使正电聚醇/KCl钻井液体系能够很好地抑制页岩水化分散,起到稳定井壁的作用。评价结果表明,该钻井液体系的抑制性、流变性、滤失性、抗污染性和润滑性等性能优良。     

甲酸盐钻井液技术的应用

青海花土沟油田地层压力低。泥页岩地层造浆能力强。钻井过程中易发生地层漏失、井眼缩径、起下钻阻卡和油气层损害严重等问题。该油田采用无固相低密度的甲酸盐钻井液．并配合相应的维护处理工艺技术。该体系主要由碱金属(钾、钠和铯)的甲酸盐、聚合物增粘剂和降滤失剂等组成。其中碱金属的甲酸盐为钻井液提供了适当的密度和强抑制性。在不加任何固相加重剂的情况下，通过改变碱金属甲酸盐的类型和加量，可使甲酸盐钻井液密度达到1．0～2．3g／cm3。现场应用表明．甲酸盐钻井液具有摩阻压耗小，热稳定性好，水力特性优良，页岩抑制性强，污染容限大的特点．减少了井下复杂情况，提高了机械钻速，有效地保护了油气层．提高了原油产量。     

甲酸盐钻井液在长北区块的应用

为了防止水平分支长裸眼井段井壁失稳,长北区块应用了甲酸盐钻井液。以甲酸钠为加重剂和抑制剂,通过测试甲酸钠对基浆黏度和切力的影响、模拟地层条件进行甲酸钠对岩心的伤害试验、评价甲酸钠的抑制性及加重效果,研制出一种适合长北区块水平井的甲酸钠钻井液。现场2口井的应用表明,该钻井液具有抑制性强、滤失量小、流变性良好、固相含量低等优点,综合防塌效果好。该区块应用甲酸钠钻井液成功钻穿水平段多套泥岩段,表明甲酸钠钻井液能有效保持稳定井壁,避免井下复杂情况出现,解决了长北区块水平分支长裸眼井段的安全钻进问题。      

国外水基钻井液半透膜的研究概述

介绍了近年来国外对水基钻井液半透膜效应机理的研究成果，以及在此基础上对钻井液体系进行的研究讨论。认为，孔隙压力扩散是导致井壁失稳的根本原因，孔隙压力扩散的快慢取决于泥页岩的渗透性、弹性和钻井液与井壁之间物理化学作用等边界条件。通常情况下，渗透率越低，压力增长越慢。只有膜效率高的钻井液体系才能有效控制和延缓孔隙压力的扩散，进而维护井壁的稳定。提高水基钻井液半透膜效率的措施为：①封堵裂缝和高渗透泥页岩的孔隙；②超低剪切条件下增加液相粘度；③降低钻井液活度；④改善泥页岩膜的理想性。并以此为标准，对各类钻井液进行了系统研究，结果发现：MEG钻井液、甲酸盐钻井液、聚合醇钻井液和硅酸盐钻井液具有良好的抑制性和发展前景。     

新型无固相钻井液体系研究新进展

甲酸盐钻井液是一种新型无固相钻完井液体系,具有密度易调且范围宽（1.0～2.3 g/cm3）、高温稳定性好（225 ℃）、抑制性强、可增强页岩井壁稳定的特性,高密度下具有优良的流动性。为解决我国西部地区山前构造带复杂深井高密度钻井液使用成本高的难题,调研了国内外甲酸盐钻井液技术。提出采用密闭循环或经净化后回收再利用的方法来降低甲酸盐钻井液的使用成本,并加入少量适合的加重剂以形成滤饼来保护井壁的稳定,降低了深井、超深井钻井液的使用成本。该研究成果为我国西部地区山前构造带复杂深井、超深井钻井液体系的选择提供了依据。     

甲酸盐钻井液在大港油田的应用

大港油田在唐家河油田新港508×2断块、沈家铺油田官109-1断块和羊季断鼻等3个区块的7口井上进行甲酸盐钻井液现场试验。在储层压力系数低,上部井眼存在易塌泥岩层的条件下,通过使用甲酸盐钻井液,提高了防塌能力,降低了钻井液密度。该钻井液主要由提粘剂CXV、降滤失剂CXF、井壁保护剂CXG、辅助抑制剂和甲酸盐等组成的低固相体系,根据需要,还可加入消泡剂、水基润滑剂等。该钻井液体系性能稳定,维护处理简单,降低了总固相和膨润土含量,保护了油气层、减轻了钻具与套管的腐蚀;在钻井施工速度、井下安全和油井产油量等方面效果明显,取得了良好的综合效益。