国外钻井液技术的新进展

保护产怪和提高复杂井段的钻井效率一直而且仍将是钻井液技术发展的重要内容。打开主层钻井液已在众多应用中体现出良好的性能,其应用正逐步增加。乙二醇泥浆拥有良好的夺抑制性能。这主要归功于乙二醇的溶解特征：ＲＦ－Ｒｏｇａｌａｎｄ研究中心提出的“ＨＰＨＴ模拟器”,为高温高压井的钻井作业提供了一套实用模拟软件。文中简要介绍这些钻井液技术的新发展。     

超高密度钻井液技术

针对超高密度钻井液黏度不易控制、沉降稳定性差等难题,首先提出构建超高密度钻井液体系的方法和原则,并在此基础上以重晶石为加重材料,通过研发和优选关键处理剂,形成了密度大于2.75 kg/L的超高密度钻井液体系。该钻井液体系在高温高压下具有良好的流变性,高温高压滤失量小于10 mL,抗盐污染性能及沉降稳定性好,解决了超高密度钻井液流变性与沉降稳定性及高温高压滤失量控制的难题,确保了在高温高压下具有良好的流变性和悬浮稳定性。该钻井液在贵州官渡地区官深1井三开井段进行了现场应用,三开井段应用密度2.75～2.89 kg/L的超高密度钻井液安全钻进745.00 m,钻进过程中钻井液性能稳定,没有出现沉降现象。      

对中国钻井液处理剂及钻井液体系发展的认识

回顾了中国钻井液处理剂和钻井液体系的发展，分析了近年来中国钻井液处理剂及钻井液技术发展缓慢的原因，对今后钻井液处理剂和钻井液体系的开发方向提出了几点看法，认为钻井液工艺技术应向钻井液工程技术转化，最终形成钻井液工程技术，从而提高钻井综合效益，有效地保护油气层，提高油井产量。     

胺基钻井液技术进展

介绍了胺基钻井液的发展历程,主要特点及其国内外的研究与应用情况.指出胺基钻井液在钻井过程中所表现出的防止井壁坍塌性、页岩稳定性等性能可接近油基钻井液;而对比油基钻井液,不仅有明显的环保优势,还能大幅降低钻井成本.     

丘陵油田钻井液技术

介绍了丘陵油田地层、岩性特点及易发生的井下复杂情况。在上部地层选用两性离子聚合物钻井液、中下部地层选用聚磺钻井液。经现场应用表明,两种钻井液抑制能力、防塌能力、携砂能力强,润滑性好,性能易于维护。两种钻井液能满足相应井段的钻井施工需要,避免了井下复杂情况的发生,实现了丘陵油田长裸眼安全钻井。     

柯深101井钻井液技术

柯深101井是集团公司的一口重点高难度井,设计井深为6850 m,采用3种体系、4项工艺的钻井液技术措施.在井深5000 m以上井段,使用不分散聚合物体系,钻井液技术主要以提高钻速为主,钻遇高压盐水层时,用BaSO4和BGH以73的比例加重,这有利于低压地层的防压差卡钻;进入低压带后加入2%SLD-1随钻堵漏剂,防止渗漏,加入2%的XC-1和XC-2、3%的YL-180封堵地层孔隙,并加入3%MHR-86润滑剂;在井深4100m以下为稳定井壁加入3%多元醇PE-l,顺利钻穿易粘附卡钻地层.在深部、易塌井段使用KCl聚磺体系,在4814.9～5200 m井段,钻井液中未加入KCl,维护以磺化处理剂胶液为主;在5200～5600 m井段,加入5%KCl,并保持多元醇PE-1和KCl的含量;在井深5600 m以下井段,钻井液维护以磺化处理剂为主,防塌剂以阳离子乳化沥青为主.小井眼段(ψ149.2 mm×6850 m)使用钙处理欠饱和盐水体系,该钻井液性能稳定,粘度和切力小,使钻进正常,起下钻畅通无阻,开泵顺利.     

国内钻井液技术进展评述

随着深井、超深井以及特殊工艺井越来越多,对钻井液性能的要求也越来越高。为满足安全、快速、高效钻井需要,国内在钻井液开发与应用方面开展了大量研究与应用,并不同程度地满足了钻井工程的需要。尤其是,在抑制性钻井液、油基钻井液、超高温超高密度钻井液等方面取得了快速发展,形成了一系列实用的钻井液技术,逐步缩小了与国外的差距,特别是超高密度钻井液技术已居于国际领先地位。为了更清楚、更全面地了解近年来国内钻井液技术的发展情况,为国内钻井液的开发与应用提出有价值的建议,从抑制性和环保型钻井液、油基钻井液、超高温超高密度钻井液、泡沫钻井液和合成基钻井液等方面,对钻井液的开发、性能和应用情况进行了介绍,在此基础上分析了国内钻井液存在的问题和发展方向,并结合钻井实践,提出了未来需要重点开展的工作。研究结果对国内钻井液的开发与应用具有参考价值和指导意义。      

超高温钻井液体系研究(Ⅳ)——盐水钻井液设计与评价

围绕高温对水基钻井液和处理剂的要求,及高温对钻井液性能的影响等方面,从处理剂分子结构、基团性能,相对分子质量、降解和交联、吸附,环境保护以及高温对黏土性质的影响因素出发,对超高温水基钻井液研究的难点进行了分析,以抗高温降滤失剂LP527-1、MP488和抗盐高温高压降滤失剂HTASP等作为主处理剂,与磺化褐煤(SMC)、XJ-1分散剂等配伍,通过改变HTASP的加量,初步配制了密度2.30 kg/L、盐含量10%～30%的盐水钻井液,并对其性能进行了评价.结果表明,该钻井液经过220℃、16 h老化后,表现出良好的高温稳定性,没有出现高温稠化,高温高压滤失量控制在20 mL以内,密度2.32 kg/L、盐含量15%的盐水钻井液具有较好的重复性,悬浮稳定性好,抑制页岩水化分散的能力强.     

双河油田调整井钻井液技术

双河油田上部地层蒙脱石含量高,易水化分散造浆,使用PAC系列或两性离子聚合物钻井液体系,提高抑制性。下部地层因多年分层开采和长期强化注水形成不同的压力层系,进入油层(注水层)前必须调整好钻井液性能,加入屏蔽暂堵材料,密度的确定以地质、工程设计和新钻邻井资科为参考依据,以酸溶性铁矿石粉加重。在钻开每个油层(注水层)和起钻前要进行平衡观察,达到不涌不漏。改进双河油田调整井钻井液技术和钻井工程技术措施后,到2000年2月底共钻井30多口,进尺约60000m,井涌、井漏和井塌现象明显咸少,提高了钻井速度,减少了环境污染。     

环保型水基钻井液新进展

为了协调解决石油勘探开发与环境保护的矛盾，特别是海洋和内陆水域石油开发与环境保护的矛盾，国外一些石油公司研究成功了既能满足石油工程技术需要，又能满足环境要求的各种新型钻井液处理剂，从而建立环境可接受的水基钻井液体系。     

胜利油田海上钻井液技术

介绍了胜利油田海上钻井液的形成和发展过程,重点介绍了目前使用的低固相不分散聚合物海水钻井液的特点及现场施工工艺。胜利油田２７７口井的钻井实践证明,低固相不分散聚合物海水钻井液体系及其相关的维护处理技术,满足了海上安全、优质、快速钻井的需要,满足了保护油层和防止海洋环境污染的要求,具有很好的推广价值。     

钻井液技术的进展

本文综述了国内外各种钻井液的结构特点及其应用性能及今后的发展趋势。为油田钻井科技工作者和钻井液的科研人员提供参考。     

新疆准噶尔盆地南缘地区钻井液技术

新疆准噶尔盆地南缘地区安集海河组存在超高压、强造浆、强坍塌应力、复合离子污染等问题。分析了该地区易塌层段的粘土矿物组分、结构特性和物理化学特性以及存在的钻井液技术难题,研究出PRT防塌钻井液体系。评价了PRT体系的抗污染能力、性能稳定性、抑制性、封堵能力和失水造壁性能,介绍了PRT体系的维护处理措施,以及在安6井和吐谷1井的现场应用效果。结果表明,该钻井液体系具有抑制造浆、稳定井壁、润滑防卡、抗可溶性盐污染、流变性能好等特点,满足了准南地区复杂地层钻井的需要。     

台南气田钻井液技术

依据台南气田钻井的要求和台南气田的地层特点。采用强包被、强抑制、强封堵强抗粘土污染的技术思路，使用两性离子聚合物钻井液体系，盐水钻井液体系，使钻井液具有较强的抑制泥岩水化膨胀能力、良好的清洁井眼能力。解决台南地层易漏、易缩径、粘土矿物造浆增稠造成起钻遇卡、下钻遇阻、压差卡钻的复杂事故发生，提高电测成功率。     

国外高性能水基钻井液介绍

近年来高性能水基钻井液（又称胺基钻井液）在国外应用较广,它被认为是替代油基钻井液且又能安全钻进的一类高性能水基钻井液,并于2006年被列为一种新的钻井液体系分类。高性能水基钻井液的实质是应用了一种新的阳离子胺基聚合物———醚乙二醇聚胺类,该胺盐有更高的抑制能力和防泥包能力,符合环保要求,并具有成膜作用,高性能水基钻井液的应用效果与油基钻井液相当。介绍了新胺盐的抑制效果、防泥包数据、利用崩散性试验仪和硬度测试仪2种新仪器测出的各类钻屑的硬度数据和回收率数据,以及国外一家钻井液公司使用该体系的实例和在现场测定聚合物浓度的方法。     

硅酸盐钻井液实验研究

在对硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上，针对当前硅酸盐钻井液研究中的不足，进行了室内实验研充，包括：硅酸盐钻井液与常用钻井液处理剂的配伍性；无机盐含量、膨润土含量、硅酸盐模数、硅酸盐加量对硅酸盐钻井淑性能的影响。结果表明。硅酸盐钻井液与含有铵、钙等离子的处理剂如NH4PAN、PAC-141等不配伍，与WF-1和XY-28的配伍性也不是很好，与SD-102、高温高压降滤失剂SPNH、HV-CMC、LV-CMC等处理剂的配伍性鞍山；在兮适的有机处理剂下。KCl和NaCl对硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小，而CaCl2的影响较大；硅酸盐的模数越大，钻井液抑制页岩分散的能力越强，防塌性能越好；随着硅酸钠加量的增大，黏土对硅酸钠的吸附量不断增大（在100g／L以上）。硅酸钠加量不变，随着温度的升高。黏土对硅酸钠的吸附量也增大，而且增幅逐渐变大，说明吸附主要为化学吸附。     

废弃钻井液固化研究

生物毒性实验结果表明，大庆油田常用的钾基聚合物钻井液和两性复合离子聚合物钻井液无可检测毒性，但毒性组分和有害项目测试结果表明，它们均有潜在的毒性危害，必须进行处理，研究了废弃钻井液固化剂和固化工艺，提出固化剂配方为（5％－15％）疏松剂＋（5％－18％）硬化剂＋（1％－10％）吸收剂＋（1％－3％）破胶剂，评价了固化效果，固化物抗压强度为0．2－1．0MPa，孔隙度为28％－48％，pH值为7－9Cl^-浓度在2000mg/L，在清水中浸泡不造浆，不存在再次处理的可能性，表明固化处理后钻井液毒性组分得到很好的牵制，重金属和部分有机物浸出浓度及COD值很大程度地降低，完全达到对环境无害的要求，固化物的孔隙结构与土壤相似，有利于作物根部呼吸和过多水分蒸发及地表水下渗，能够很好地满足土地复耕需要。     

埕北302井钻井液工艺技术

埕北302井是胜利油田在渤海湾埕岛海域钻探的一口重点井,完钻井深4364．95m,钻探目的是评价古生界、太古界含油气情况。该井馆陶组以上地层造浆性强,东营组和沙河街组地层剥蚀掉块严重,古生界和太古界地层破碎、裂缝发育．在钻进过程中,经常出现井漏、井喷、井塌和卡钻等复杂事故。介绍了该井不同地层的钻井液配方,即上部地层选用抑制型聚合物海水钻井液,下部地层选用适度分散的防塌钻井液,并配合相应的维护处理技术。现场应用结果表明,聚合物海水钻井液抑制能力、携屑能力强;防塌钻井液具有较好的防塌能力、抗污染能力和抗温能力,满足了埕北302井钻井施工的要求。