HIBDRILL钻井液在BZ25-1油田的研究与应用

BZ25-1油田油气层埋藏深,地质构造复杂,主力油层沙河街组为低孔低渗、异常高温高压储层,泥浆安全密度窗口窄,易发生井漏、垮塌、溢流、井喷等复杂事故。针对前期出现的问题,室内研究了HIBDRILL钻井液体系,并对其流变性、封堵性、油层保护效果、渗透率恢复等性能进行了评价。室内研究及现场应用表明,该体系与一期作业的油基钻井液相比明显提高了钻井速度,降低了使用钻井液密度,成功解决了BZ25-1油田沙河街组压差卡钻、泥页岩垮塌以及低孔低渗储层保护等复杂问题。     

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。     

可循环微泡钻井液研究及其在乍得潜山地层的应用

乍得潜山地层微裂缝发育丰富,地层压力系数在1以下,采用常规钻井液体系往往导致地层发生恶性漏失,针对该技术难题,提出采用可循环微泡钻井液钻潜山储层。合成出一种可用于可循环微泡钻井液的发泡能力强同时具有稳泡能力的发泡剂GWFOM-LS,在120、150℃时0.5% GWFOM-LS的发泡体积分别为720 mL和400 mL以上,其抗温能力达到130℃,抗盐能力达10%,抗钙能力达0.5%。基于该发泡剂优选出密度范围在0.70～0.96 g/cm3的可循环微泡钻井液体系。该体系在乍得Baobab C1-13井裂缝发育的潜山油层进行了应用。现场应用表明,该发泡剂配制的可循环微泡钻井液性能稳定,而且具有较好的携岩性能和储层保护性能,利于井下工具信号传导,解决了钻井过程中潜山地层恶性漏失问题,为今后潜山储层开发奠定了技术基础。      

反渗透钻井液在东海海域H6-1井的应用

东海盆地位于中国东部海域,其中大量的低孔低渗油气藏有待规模化开发,东海低孔低渗油气藏岩性致密,渗透率极低,埋藏深,储层水锁伤害严重。花港组和平湖组存在大段泥页岩和薄煤层,钻井过程中极易发生井壁失稳,给钻井安全和储层保护带来严峻挑战。反渗透钻井液技术是在低自由水钻井液基础上依据活度平衡和半透膜理论,通过引入纳微米封堵和键合水技术,使钻井液具有反渗透功能。该体系在东海高温深井H6-1井成功应用,应用井段井壁稳定,平均井径扩大率仅1.93%,起下钻顺利,电测和下套管一次到位;抑制性强,钻屑成型,钻进过程中无托压和蹩泵现象;大幅降低钻井液及滤液侵入,随钻测井电阻率与间隔3天完钻后测井电阻率数据相比基本不变;体系具有低活度、低张力特征,有效地保护了低孔低渗油气藏,储层测井表皮系数为负值。反渗透钻井液体系的成功应用满足了东海油气田安全高效开发的需要。     

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.     

南海西部深水高温高压钻井液技术研究与应用

南海西部陵水区块高温高压引起深水钻井作业窗口进一步变窄,高温与低温并存使钻井液性能难以维护。在常规深水钻井液HEM体系的基础上,通过优选抗低温水合物抑制剂和抗高温降失水剂构建了南海西部深水高温高压钻井液体系。室内评价表明,所构建的钻井液体系具有良好的低温—高温流变性、抗污染能力、沉降稳定性、封堵承压性、储层保护性、泥页岩水化抑制性。该钻井液体系已在南海西部陵水区块3口深水高温高压井取得成功应用,可避免井漏、溢流等复杂情况,提高了作业效率,具有良好的推广应用价值。     

正电胶钻井液保护天然气藏室内研究

针对中原油田保护油气层技术现状和陕北富县风险探区低孔、低渗储层特征，提出了合理保护天然气藏的新观点。借助OFI-170-50高温高压动失水仪、YPM-02高温高压页岩膨胀模拟试验仪等仪器，对比分析了正电胶钻井液体系强抑制、防水锁的天然气藏保护效果，为钻井完井液保护深层气现场施工提供一定的理论依据。     

文昌气田抗170℃无固相钻井液技术

珠江口盆地文昌9-2/9-3/10-3气田珠海组水平储层段高温至165℃,且为低孔低渗透的储层。室内在对中海油常规油气田使用的无固相PRD钻井液研究的基础上,通过对抗温降滤失剂、抗温增黏剂、抗温淀粉以及防水锁剂的优选复配,并加入超细碳酸钙、聚胺抑制剂以及高温稳定剂等,开发了新型无固相钻井液体系。该体系有可抗温170℃,高温稳定性强,在150℃的页岩滚动回收率达95.3%,经系列流体污染后其渗透率恢复值大于90%,同时其形成的滤饼易破胶降解,储层保护效果及环境保护性能好,所优选的防水锁剂起泡能力低,加入2%时钻井液滤液的气-液表面张力降低到30.0 m N/m左右,油液界面张力降到5 m N/m以下,储层防水锁效果显著。现场应用表明,该钻井液能控制珠海组低孔低渗和高温层段钻遇的储层保护问题,可作为海洋低渗储层高温水平段的钻井完井液使用。     

可降解甲酸盐钻井液的研究与应用

大邑构造位于四川盆地龙门山冲断推覆构造带,主力气藏为须家河组二段,是一个低孔、低渗、常压、非均质极强、裂缝发育的致密砂岩储集层,并含有泥页岩夹层,储层保护工作难度大。针对常规钻井液固相多、抑制性差等特点,室内通过配方优化,研制出一套满足须二储层钻井施工及储层保护的甲酸盐无固相钻井液体系。经过性能评价,该体系具有优良的固相容纳能力和润滑能力,抗温达130℃,降解恢复率达94.49%。在DY6井、DY5井进行了现场应用,结果表明,可降解甲酸盐钻井液具有较好的气层保护性能,解决了井壁稳定问题,适合小井眼钻井,是适合大邑构造须家河组二段储层保护的一项新技术。     

史深100油田钻井液体系优选与应用

史深100油田勘探开发的主要目的层为沙3中段的高压低渗储层，二开多为长裸眼，所需钻井液密度较高，钻井过程中容易发生井壁失稳和井漏、粘卡等井下复杂情况和事故，并且油气层保护难度较大，胜利油田针对该油田的地层特性，结合胜利油田目前中深井钻井液技术现状，对现有钻井液体系与处理剂进行优选，形成了适应史深100油田的聚硅氟屏蔽暂堵钻井液体系。室内试验和现场应用表明，该钻井液体系具有很好的抗温、抑制、防塌、油气保护性能和润滑性等，而且该钻井液体系维护简便，性能稳定，能减少粘卡、井漏等钻井事故的发生几率，从而提高了钻井速度。     

泡沫欠平衡钻井液在中生界地层的应用

中生界古潜山构造的生油层属于裂缝性油气藏,在开发时常发生漏失。针对此条件,采用抗高温可循环泡沫钻井液实施欠平衡钻井。本研究所用可循环泡沫钻井液具有密度低、有利于保护油气层、防止漏失的特点,其密度在0．85—1．00g／cm^3可调、抗温达135℃且具较好抗盐性。该钻井液在中原油田户部寨区块成功地进行了应用,较好地解决了中生界油藏开采过程中存在的井漏、坍塌、高温等复杂问题。     

超高温钻井液在杨税务潜山深井中的应用

华北油田杨税务区块奥陶系储层埋深普遍较深,一般在6000 m以上,地层岩性主要为灰岩、泥岩,井底最高温度预计在210～230℃。继低固相超高温钻井液技术在安探4X井成功应用后,由于该技术所用材料多为国外进口,室内再次研选抗高温处理剂、高温保护剂等关键处理剂,以国产材料替代进口材料,构建了抗230℃的低固相钻井液配方,同时高温滚动实验和高温流变性测试表明:体系具有良好的抗超高温性能,高温条件下的流变性能仍能有效满足携岩要求。目前该套钻井液体系在杨税务区块已经成功开展了7口井现场应用,保障了钻井施工的顺利进行,形成一套满足华北油田冀中区块深潜山地层的超高温钻井液技术。      

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4000~5600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

渤中19-6深部潜山高温气层保护钻井液技术

针对渤中19-6深部潜山高温气层特点,通过岩心分析和敏感性评价实验,分析了渤中19-6储层主要损害机理,并优化出了一套综合性能较好的抗高温水基钻井液配方。实验表明,该气层基质为典型的低孔低渗储层,黏土矿物含量较少,微裂缝较发育,具有强速敏性、中等偏弱应力敏感性,水敏性、盐敏性和碱敏性较弱,无酸敏性损害等。储层微裂缝发育易导致外来固相侵入损害,微裂缝内颗粒胶结疏松可促进速敏性损害,也存在水锁损害。优化钻井液的岩心渗透率恢复值达85.95%,水锁损害率为13.21%,其储层保护性能优异;可抗温210℃,也可抗10% NaCl、1% CaCl₂和8%劣质土的污染,满足渤中19-6区块深部潜山气层钻井工程及储层保护技术要求。      

南堡潜山油气层钻井完井液技术

冀东油田南堡潜山油气藏埋藏深(4 000~5 600 m),地温梯度大(4.22°/100 m),井底最高温度为223℃,地层压力系数低,为0.96,储层微裂缝发育,气油比大。为满足其储层保护和安全生产的需要,研究了抗220℃高温低密度低固相钻井液和抗170℃高温冻胶阀技术。抗高温低密度低固相钻井液选择2种四元共聚物分别作抗高温增黏剂和抗高温降滤失剂,并配合使用SMP和SPNH以及耐温封堵剂FT3000,抗高温水包油钻井液由研制的抗温能力强、抗盐能力好的HWZR和HWFR乳化剂,优选出的增黏剂HVF-H和抗高温降滤失剂HWFL-H与HVS-H等组成,2套体系在220℃老化48 h性能良好,可满足井眼清洁的需要,使用密度范围为0.98~1.08 g/cm3;抗高温冻胶阀实现了起下钻和套管回接过程分隔油气层和保护油气层的目的。目前已钻井22口,8口探井应用了抗高温低固相钻井液,13口开发井应用了水包油钻井液,2口井应用了抗高温冻胶段塞封堵技术,均取得良好的效果,确保了全过程油气层保护。     

东海低孔渗地层的钻井液体系优化与应用

东海西湖凹陷区块存在一批大型低孔渗油气田,这些油气田大多埋藏较深,地层岩性均质性差,砂泥岩互层胶结疏松且夹发育煤层,这些地质特征易导致钻井过程中泥岩水化膨胀、剥落掉块以及煤层垮塌等井下复杂情况.PEM钻井液体系是东海西湖凹陷区块广泛应用的成熟体系,使用效果和经济性良好.为满足东海井深日益增加的高温深井的作业需求,减少钻...     

抗温180℃水包油钻井液研究及应用

针对低压储层钻井保护油气层的要求,通过室内研究形成了油水比为7：3～3：7的水包油钻井液,密度在0．88—0．97g／cm3可调,抗温达180℃,具有良好的乳化稳定性和流变性,防塌能力强,在城深7井和城深9井的现场应用结果显示,研究的水包油钻井液性能稳定,具有良好的抗高温、抗CO2污染能力,有利于安全快速钻井和发现、保护油气层,能够满足深井近平衡、欠平衡钻井的要求。     

堡古1井花岗岩地层钻头优选与应用

冀东油田堡古1井是部署在南堡4号潜山北断块较高部位的一口中石油重点风险探井,主要钻探目的是预探太古界花岗岩潜山含油气情况。花岗岩地层埋藏深、强度高、可钻性差,邻区实钻存在单只钻头进尺少、寿命短、机械钻速低的问题。在分析深部花岗岩地层物性、温度、可钻性和邻井钻头应用的基础上,对钻头密封类型、切削齿结构、牙掌及牙轮保护、使用寿命等方面进行了研究,设计出了适用于小井眼的单金属密封掌背强化牙轮钻头,现场使用不仅寿命长,而且获得了较高的机械钻速,为该区花岗岩地层快速钻进提供了技术支撑。     

南堡3号构造中深层大斜度井钻井技术

南堡3号构造油藏埋藏深度3 800~4 500 m,受地面条件和地质靶点的制约,主力储层主要采用长位移大斜度井开发。针对该地区储层埋藏深、地层温度高、斜井段长、井壁失稳严重、地层可钻性差、机械钻速低、钻井周期长等技术难题,开展了井身结构及井眼轨迹设计、防磨减扭技术措施、提高泥页岩井壁稳定性的抗高温钻井液性能优化、高效PDC钻头的优化设计及提速工具的现场试验等方面的综合研究。现场应用取得了明显效果,机械钻速提高了39.86%,平均单井钻井周期缩短了38.5%;井径扩大率控制在7%以内,井眼质量得到了明显的改善,实现了该地区水平位移在3 500 m范围内长位移大斜度井安全快速钻井的目标,为加快南堡3号构造中深层沙河街组油藏勘探开发步伐提供了保障。     

潜山储层损害因素分析及钻井液技术对策探讨——以渤中28-1、涠洲6-1油田及锦州25-1S油气田为例

潜山储层和上覆沉积层砂岩储层特性明显不同,因此其损害机理有较大差异。在分析我国近海3个潜山油(气)田储层基本特征的基础上,对潜山储层的潜在损害因素进行了分析,探讨了保护潜山储层的钻井液技术思路和对策。针对潜山储层容易漏失的特点,通过实验对常规屏蔽暂堵技术进行了改进,优选出适用于潜山储层低压差钻进的低固相低压差屏蔽暂堵钻井液。根据潜山储层特征及完井方式,可选择使用无固相无封堵钻井液体系、无粘土弱凝胶钻井液体系和低固相低压差屏蔽暂堵钻井液体系。