白-21井负压钻井井段的钻井液技术

白-21井是中原油田第一口深层气探井,井深4190m。该井四开井段实施负压钻井、边喷边钻技术,在国内尚属首例。在负压钻井施工中采用了M941无机阳离子聚合物钻井液体系。介绍了M941钻井液的配制和维护处理工艺,以及体外循环和放喷下钻划眼的钻井液工艺。M941无机阳离子聚合物钻井液及其工艺技术,满足了白-21井负压钻井的施工要求。实施负压钻井时应充分考虑地层条件和负压的程度,采用粘度和切力低、动塑比高、防塌能力强的钻井液体系,严格控制钻井液体系的pH值小于9。     

有机正电胶钻井液在陈3平5井的应用

陈3平5井是一口中曲率半径水平井。在分析该井技术难点的基础上，通过室内研究优选了钻井液体系。该井直井段采用复合金属离子聚合物钻井液体系，较好地控制了钻井液滤失量，减少了滤液渗入地层，防止了地层水化膨胀。导眼段采用有机正电胶润滑防塌体系。水平段采用暂堵型有机正电胶润滑防塌体系，该体系具有流型好、性能稳定、防塌、携砂效果好的特点，并能有效防止岩屑床的形成，同时对油气层起到很好的保护作用。     

大古1井多压力系统钻井液技术

大古1井是位于天山南大涝坝二号构造上的1口重点预探井.该井二开吉迪克组高压盐水层极为发育,富含石膏,存在大段的水敏性泥岩和膏质泥岩,因此使用了阳离子钾基聚合物(聚磺)钻井液.由于该钻井液抗污染能力和包被抑制性强,有效解决了起下钻的阻卡问题.三开存在上涌下漏和压差卡钻的极大风险,但由于为探井,多种防塌剂、润滑剂的使用受到了限制.优选出了阳离子超低渗透聚磺防塌钻井液.在应用中,该钻井液泥饼摩阻系数一直保持为0.04～0.05,并有良好封堵能力,有效降低了压差卡钻的风险.四开形成了欠平衡钻进,通过使用加有乳化石蜡的超低渗透成膜封堵钻井液对油气层进行保护,共发现了5套油气显示层.     

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。     

低固相聚合物防塌钻井液体系在川西浅井定向井施工中的应用

由《广安地区浅层低温低压油层修井液研究》科研成果经技术转型的低固相聚合物防塌钻井液体系，具有低摩阻、防塌、润滑性好、携砂、护壁能力强和低失水保护产层等特点，能满足川西浅井定向井施工的需要，能有效防止斜井粘吸卡钻。该钻井液体系经在新46井及川孝267井的应用实践，具有很好的推广应用价值。     

有机盐钻井液在磨溪11井的应用

磨溪11井地质条件复杂,钻井工程提速难度大。为保确实现提速目标,该井一开、二开使用高黏聚合物钻井液,解决大井眼、胶结松散、富含水敏性泥岩地层的携砂、阻卡等技术难题、三开上段使用有机盐聚合物钻 井液,强化体系的抑制性,有效阻止膏质泥岩吸水膨胀造成的缩径、起下钻阻卡等井下复杂;三开下段进入膏盐段之前,将体系转化为抗膏盐污染能力强的有机盐聚磺钻井液,同时强化钻井液的滤失造壁性和封堵防塌性,防止地层掉块,保证井眼畅通;四开继续使用有机盐聚磺钻井液,强化深井段高密度钻井液的抗温稳定性和流变性控制,维护稳定的钻井液性能;五开使用有机盐无渗透钻井液,强化体系的滤失造壁性和封堵防塌性,防止井壁失稳和更 好地保护油气层。现场施工表明,该井钻井液技术及措施针对性强,开创了四川油气田高石梯-磨溪震旦系深井复杂地质条件下钻井工程提速的新局面。     

准北1井钻井液技术

准北1井是中石化集团在准噶尔盆地乌伦古坳陷西南斜坡带所部署的一口重点预探井,设计井深4250m。该地区地层复杂,且缺少参考资料,通过室内实验优选强抑制铝胺基聚合醇钻井液作为本井钻井液体系,实钻表明,该钻井液体系实现了井壁稳定、油气层保护、防塌防漏,提高机械钻速的优异效果。     

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。     

KCl／Polyplus钻井液在冀东油田M16×3井三开井段的应用

针对冀东油田馆陶组中部、东营组二段及三段采用常规聚合物钻井液钻井时，钻井液抑制性差、复杂情况多、机械钻速低、油层保护效果不理想等问题，在M16×3井三开井段采用了KCl／PolyPlus水基钻井液。该体系主要由生物聚合物增黏剂、泥页岩稳定剂、包被剂、抑制剂、杀菌剂等组成。该体系有害固相含量低，泥饼质量好，能最大限度地防止固相颗粒对储层造成的损害。现场应用表明，KCl／PolyPlus水基钻井液性能稳定，具有独特的流变性，抑制防塌性能好，润滑防卡能力强，井眼净化效果好，钻进过程中没有发生阻卡、井漏及其它复杂情况，钻速快，满足了该井的钻井工程需要；钻井液荧光级别低，不影响录井，是一种适合该地区探井钻井的优质钻井液。     

大庆海拉尔油田钻井液技术

海拉尔盆地于1984年开始钻探,至今共钻各类探井90余口,其中57口先后采用了三聚(PAM、CPA、PAN)和钾铵(KPAM、KP、NPAN)钻井液体系。这2种体系在应用中存在着抗污染能力差、处理复杂、成本高、钻井液性能不稳定等诸多问题,有9口井发生了卡钻事故。如乌4井因井塌报废,随之钻探了新乌4井,该井也发生了严重井塌,最后采取了高密度、高粘度和高切力等措施才将该井钻探成功。     

充气泡沫气体钻井工艺技术

对于油气藏和地层压力系数小于1的井，无论是钻井还是修井一般均采用充气、泡沫、气体等工艺技术措施，降低井内压力，达到保护油气层和解决井漏的目的，并在油气层井段采用柴油机尾气工艺技术完成防止井下燃爆的任务。通过多口井的试验和现场应用表明．充气泡沫气体钻井施工技术，可以开采产层压力系数为1．0～0．3的低压油气井和枯竭性油气井，增大了石油天然气的可开采范围，有效地保护了油气层，具有实用性和可操作性；该工艺技术对一些适合空气、泡沫钻井的井漏井，达到了常规钻井液钻井和堵漏技术无法达到的效果，缩短了钻井周期，降低了井漏复杂井的钻井综合成本。     

低密度防塌钻井液在街207井的应用

街207井是位于济阳坳陷惠民凹陷营子街断裂带第一口长裸眼评价井,钻探目的是评价营子街断裂带街斜2鼻状构造沙三上段含油气情况。根据邻井街斜2大段泥岩井段发生严重的垮塌情况,为防止街207井井漏和井壁垮塌,采用正电胶、聚合醇、高分子PAM、抗高温防塌润滑剂RS-2和双保型纳米乳液SDJ-2低密度防塌钻井液体系。该体系具有良好的稳定井壁、携砂性能和润滑性能,使用后取得了井壁稳定、防塌、提高机械钻速、减少钻井液浸泡时间等良好效果。     

深水钻井气制油合成基钻井液室内研究

深水钻井面临低温、安全密度窗口窄、浅层气易形成气体水合物、井壁易失稳等技术难题,对深水钻井液提出了更高的要求。通过研究乳化剂加量、有机土加量、水相体积分数对深水气制油合成基钻井液低温流变性和电稳定性的影响,配制了一种深水气制油合成基钻井液,其配方为80%气制油+20%CaCl2盐水+3%RHJ+3%有机土+3%HiFLO+2%CaO,并研究了其低温流变性、抑制天然气水合物生成的能力和储层保护能力。研究结果表明:该钻井液具有较好的低温流变性,动切力几乎不受温度影响,在较大的温度变化范围内保持稳定;在20 MPa甲烷气体、0℃温度条件下能有效抑制天然气水合物的生成;能有效保护油气储层,其渗透率恢复率达85%以上,可以满足海洋深水钻井的要求。      

低渗透储层多级架桥暂堵储层保护技术

水锁、水敏及碱敏等造成了低渗透砂岩储层渗透率难以恢复的伤害,成为了储层保护的技术瓶颈。为此,依据屏蔽暂堵技术原理,以岩心实验确定的对渗透率贡献最大的孔喉半径区间为依据,研制出了与储层孔喉渗透率贡献率分布相匹配的多级架桥暂堵油气层保护剂,它由多级架桥粒子FDPD和可变形粒子FEP组成,在钻井液中最佳加量分别为4%和2%～3%。室内对加入多级架桥暂堵油气层保护剂前后钻井液性能变化和岩心渗透率恢复值进行了实验评价。结果表明：①岩心渗透率恢复率达85%,能很好地保护低渗透储层;②多级桥架暂堵剂加入钻井液后,虽钻井液的黏度和切力有所上升,但波动不大,能够满足工程的要求;③中压滤失量和高温高压滤失量降低,更有利于储层保护。2口应用井与同区块其他井相比油气产量明显提高,起到了良好的储层保护作用。该技术具有低成本、施工方便等特点,是一种切实可行的低成本且安全可行的油气层保护方法。     

聚合醇饱和盐水钻井液体系室内研究

聚合醇饱和盐水钻井液体系是一种适用于易垮塌、缩径,易漏易喷的大段盐膏层钻井和压力系数高的地层钻井的体系.该体系的主处理剂为聚合醇CFH-2、强封堵剂和抗高温抗盐降滤失剂OCl-PT等,采用密度为5.0 g/cm3的高密度铁矿粉或铁矿粉与重晶石的复配物(复配比例为3∶1)加重.聚合醇CFH-2具有可生物降解性,既能提高体系的抑制性、润滑性及储层保护性能,又可满足环保要求;抗高温降滤失剂OCl-PT能有效地降低饱和盐水体系在高密度(2.32 g/cm3)下的高温高压(130 ℃)滤失量(小于8 mL).聚合醇饱和盐水钻井液具有良好的抑制性、润滑性和储层保护效果,可有效抑制粘土矿物的水化分散,防止盐岩层的溶解,解决大段盐膏层、盐岩层易缩径、垮塌的问题;具有较好的失水造壁性、热稳定性以及悬浮稳定性,抗粘土侵和Ca2 污染的能力强.     

正电胶磺化混油聚合物钻井液在长裸眼水平井中的应用

针对塔里木油田大部分开发水平井裸眼井段长，地层极易坍塌、渗漏，造成粘附卡钻等复杂问题。对不同的井段、不同地层采用了不同的钻井液体系。即上部地层采用正电胶聚合物钻井液，以防中上部软泥岩地层分散、造浆以及粘附卡钻等复杂情况的发生；下部地层采用正电胶聚磺钻井液，保证钻井液在高温、高压下性能优良，再配合使用稳定处理剂对地层进行封堵，确保了长裸眼井段的井壁稳定；定向水平井段采用正电胶磺化混油钻井液，解决了钻进存在的“岩屑床－流变性－水马力发挥－压耗”等诸多问题，提高了机械钻速，减少了裸眼井壁的浸泡时间，再配合使用油层保护剂及超细碳酸钙，改善泥饼质量，形成屏蔽暂堵层，较好地保护了油气层。经现场50口长裸眼水平井应用表明，该套钻井液体系性能稳定，具有很强的抑制性及悬浮携砂性，钻井施工安全、顺利，无粘附卡钻事故发生，仅套管费用每口井就节约几百万元，取得了非常好的经济效益。     

无土相漂珠钻井完井液体系在DP3井水平段的应用

为了增加泄气面积,了解盒3气层的自然产能,在大牛地气田盒3气层实施了DP3井水平井钻井工艺试验。为了有效保护气层,在DP3水平井水平段采用水基欠平衡钻井,循环介质采用无土相漂珠钻井完井液体系,该体系特点是通过减轻剂—玻璃微珠降低钻井液密度实现欠平衡钻井,有效保护储层。现场应用表明,无土相漂珠钻井完井液体系基本满足了安全生产的要求,实施了平衡钻井技术,部分井段实现了微欠平衡钻井,有效地保护了储层,很好地解决了水平井段的携带岩屑、固相控制、润滑防卡、井壁稳定、储层保护等技术难题。后期测试无阻流量达到6.34×10~4 m~3/d。     

三相可循环微泡沫钻井液的研究及其在彩南油田的应用

根据新疆准噶尔盆地彩南油田96口开发井资料统计,发生不同程度漏失的井为70口,漏失率达72.9%.主要漏失井段为400～700 m,次要漏失井段为1800～2000 m.漏失现象为随钻有进无出.随钻井漏严重影响了钻井速度,使钻井综合成本增加.针对上部井段低压裂缝地层严重漏失问题,研究出了三相可循环微泡沫钻井液体系.该体系主要采用起泡剂、稳泡剂、固泡剂配制而成,能反复循环使用,无需特殊脱气和充气设备,同时保留了普通泡沫钻井液的部分优点.室内对微泡沫钻井液体系组成、微观形态分析、稳定性评价、当量密度计算等方面进行了研究,形成了三相可循环微泡沫钻井液技术.现场应用效果表明,该钻井液体系具有稳定性高、现场配制简单、性能优良、抗污染能力强和防漏堵漏效果好等优点.     

烷基糖苷衍生物钻井液研究及其在页岩气井的应用

昭通黄金坝YS108页岩气区块目的层为下志留统龙马溪组,岩性以灰色、黑色页岩为主,存在页岩地层易掉块垮塌,长水平段摩阻大、易卡钻,井眼清洁困难等技术难题。针对黄金坝页岩气水平井的地质和工程情况,研发并应用了以NAPG、CAPG和APG为核心主剂的烷基糖苷衍生物水基钻井液技术。NAPG聚醚胺基烷基糖苷是在APG分子上引入聚醚和胺基基团而制得,提升了抑制性、抗温性和润滑性等,CAPG阳离子烷基糖苷通过在APG分子上引入季铵盐阳离子基团而制得,提升了抑制性和抗温性等,他们通过吸附成膜、嵌入及拉紧晶层等可有效降低龙马溪岩屑的Zeta电位绝对值,降低岩屑活性。体系以APG为主润滑剂,以不同粒度级配（0.03~100 μm）纳米-微米封堵材料和烷基糖苷类小分子增稠剂满足昭通区块龙马溪页岩微孔微裂缝的封堵需求。该钻井液7.5 min中压滤失量为0 mL,高温高压滤失量不大于5mL,在密度2.30 g/cm3之内,极压润滑系数小于0.10,为强抑制、强封堵和高效润滑的钻井液体系,该体系解决了以上难题,实钻过程中井壁稳定,钻井液携砂及润滑性能良好,起下钻通畅,机械钻速较使用高性能水基钻井液的6口邻井和相邻区块井位提高14.6%~18.8%。该体系较好地满足了页岩气水平井钻井、完井施工技术要求。      

润湿反转剂的优选及在气体钻井中的应用

火北地区是新疆油田公司致密油勘探的重要战场之一,气体钻井技术是解决该区石炭系地层厚度大、可钻性差的有效方法。应用火北地区空气钻井井段获取的岩屑、相应钻井液及邻近对应地层获取的岩心,在室内从起泡性、表面张力、润湿反转能力、与钻井液配伍性和抑制性方面对润湿反转剂进行综合评价,最终给出了加量为1．5％的RSFZ-5配方适合于该地区地层。通过对几口探井的成功应用,表明优选的润湿反转剂完全满足该地区气体钻井气液转换工艺的要求。