强抑制、抗高温防塌钻井液在董8井中的应用

董8井是中石化部署在准噶尔盆地的一口重点预探直井,完钻井深5 580 m,该井上部地层起下钻遇阻频繁,下部侏罗系煤层发育,且地层压力异常,施工中井壁失稳严重;三工河组存在高压盐水层及碳酸氢根流体污染,高密度下钻井液流变性不易调控。针对该井地质特点,通过室内研究,确定使用铝胺强抑制防塌钻井液体系和抗高温成膜防塌钻井液体系,现场应用结果表明,采用的钻井液体系解决了上部地层软泥岩缩径、砂岩段阻卡及侏罗系井壁失稳的难题,全井平均井径扩大率仅为7.02%,满足了施工的需要。     

柯193井井壁稳定钻井液技术应用研究

吐哈盆地柯柯亚区块位于山前构造带,侏罗系中下部地层泥页岩水敏性强、煤层发育,钻井过程中易发生井壁失稳造成的划眼、卡钻复杂事故。通过井壁失稳机理研究并结合多元协同防塌理论,引入有机硅醇、纳米聚合物等新型防塌剂,对常规钻井液体系进行配方优化和性能改造,形成满足柯193井井壁稳定要求的钻井液技术。现场应用表明,钻井液配方抗温能力强、井壁稳定效果好,减少了复杂事故发生,具有良好应用前景。     

塔中西部二叠系井壁失稳原因分析及对策

在塔中西部钻探过程中,多口井二叠系地层出现了不同程度的井壁失稳现象,严重影响了区块钻井时效和经济效益。 对塔中西部二叠系地层泥岩黏土矿物组分、扫描电镜成像、泥岩理化性能及现场钻井液体系使用情况进行研究,认为二叠系地层井壁失稳的重要原因是钻井液体系的选择失误。 对现场实际使用的 ４ 种钻井液体系防塌性能和常用的抑制剂组合的性能进行了评价,优选了满足塔中西部二叠系井壁稳定要求的 ＫＣＬ－聚合物钻井液推荐配方。     

英买力地区古近系地层钻井液技术

英买力地区古近系地层在钻井中频繁出现卡钻、掉块、坍塌、井漏等井下故障,严重影响了钻井速度。为了弄清英买力地区古近系地层的井壁失稳机理,为钻井液选型和性能优化提供理论依据,对该地区黏土矿物组成及理化性能进行了系统分析。结合该地区盐膏层钻井液技术研究,对 KCl-聚磺欠饱和盐水钻井液体系性能进行了优化,提出了该钻井液体系在维护井壁稳定方面的技术要求。YM2-6 井现场应用结果表明,KCl-聚磺欠饱和盐水钻井液体系能够满足古近系膏泥岩段井壁稳定的要求,减小了发生井下故障的风险;黏土矿物的膨胀并不是导致膏泥岩段井壁失稳的主要原因。通过研究该地区古近系地层的井壁失稳机理,减小了井壁失稳的风险,为古近系地层的顺利钻进提供了理论支持。      

准中征沙村区块定向防塌钻井液技术

征沙村区块地质构造复杂,直井施工中井壁失稳严重,完井时效长。为保证定向钻完井成功率,根据区块地质情况及钻井液技术难点分析,确定了钻井液体系优选思路。在优选主要处理剂的基础上,研发了铝胺抑制防塌钻井液体系。实验结果表明,该体系具有较强的抑制性及封堵性,油层保护性能好。该体系在征沙村区块征1￣斜3井和征1￣斜5井进行了现场应用,通过辅助相应的钻井液现场维护处理工艺,施工中井壁稳定,润滑防卡、油层保护效果好,钻井时效和完井时效明显提高,达到了优快钻井的目的。     

气体钻井转换钻井液保持井壁稳定技术

气体钻井可以提高机械钻速、预防井漏、加快施工速度、大大缩短钻井周期。绝大多数情况下气体钻井结束时循环介质仍要由气体转换为钻井液,因此钻井液的转换非常关键,钻井液体系的选择、钻井液的配制、钻井液的性能至关重要。在LG001-8井 的现场应用结果表明,制定的气液转换施工工艺能减少由气液转换导致井壁失稳造成的井下复杂情况,避免恶性钻井事故的发生。     

董7井井壁稳定钻井液技术

通过探讨钻井液抑制机理和封堵机理,优选了抑制剂和封堵剂,研发了铝胺抑制防塌钻井液体系,该体系抑制性好,封堵性强,在董7井进行了现场应用。通过采用合理密度支撑-"多元协同"抑制-物化封堵防塌技术,解决了上部地层泥页岩易水化分散及侏罗系地层井壁失稳的难题,顺利穿过高压盐水层,完成了钻探目的和地质任务,为该区块其它井的施工提供了有力的技术保障。表8参10     

复合金属离子聚磺混油钻井液体系的研究与应用

针对塔河油田地质特征及深水平井钻井的特殊性,研制了以PMHC为主剂的新型复合金属离子聚磺混油钻井液体系.室内试验和在TK202H井中的现场应用结果表明,该体系综合了正电胶钻井液和聚合物钻井液的优良性能,不仅很好地保证了深水平井钻井的安全,而且有效地解决了该地区侏罗系,三叠系硬脆性泥岩地层普遍存在的井壁垮塌掉块,井径严重扩大等问题.     

东胜气田锦58井区井塌原因分析及钻井液认识

针对锦58井区钻井施工中的井壁失稳问题,从地层岩性、黏土矿物组分进行分析,阐述了影响井壁失稳的主要原因。根据施工难点,强化钻井液节点控制,优化钻井液性能指标,提出了预防井漏、井塌的钻井液对策,形成了一套比较完整的钻井液工艺技术,钻井液密度是防塌的关键,配剂的强抑制性和强封堵性钻井液有利于井眼稳定。JPH–438井现场应用表明,该井钻井液性能稳定,润滑性好,井眼规则,井径扩大率大幅下降,可有效预防井漏、井塌,达到了高效钻井的目的,取得了良好的应用效果。     

福山油田流沙港组井壁稳定技术

福山油田下第三系流沙港组地层以泥页岩为主,层理、微裂缝发育,易发生泥页岩坍塌及电测遏阻等复杂事故,影响了钻井速度和油气层保护.通过对流沙港组地层矿物组分、理化性能、地应力及地层坍塌压力等分析,对井壁失稳的机理进行研究,研选出了强抑制、强封堵的有机盐钻井液.利用地层压力预测分析的成果,确定了合理的钻井液密度.通过现场应用解决了福山油田流沙港组的井壁失稳问题,缩短了钻井周期,钻井液密度和压力预测结果很好的吻合,平均井径扩大率为2.69％～8.38％,一次电测成功率为100％,钻完井过程中均无井壁坍塌等复杂事故发生.     

华北牛东地区深井抗高温防塌钻井液技术研究与应用

华北油田牛东地区油层埋藏深,井底温度超过200℃,且钻井中易发生井壁失稳等复杂事故,常规钻井液体系稠化严重、防塌性能不足。基于深部地层岩样X射线衍射、扫描电镜组构分析结果,进行了深部地层井壁失稳机理及对策研究,结果表明牛东地区深层岩样黏土矿物含量较低,微裂缝发育,钻井液滤失是井壁失稳的主要原因。通过实验优化构建了两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,并优选了刚性及可变形封堵防塌剂,形成了适合牛东地区的两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系,在牛东101井目的层段(井底温度207℃)进行了试验应用。室内评价结果表明,两性离子聚磺抗高温防塌钻井液体系在240℃热滚前后具有良好的流变、滤失性能,加入复配的刚性及可变形封堵防塌剂后砂床滤失量降低80%以上。现场应用过程中,钻井施工正常,电测一次成功,与邻井同井段相比,平均井径扩大率从56.74%降低为9.6%,实现了安全钻井的目标。该体系及其现场应用技术对牛东地区甚至其他高温超深井钻井具有非常重要的参考意义。图2表7参9     

破解塔里木盆地群库恰克地区井壁失稳难题的钻井液技术

塔里木盆地群库恰克地区油气产层主要位于石炭系和泥盆系,岩性复杂,已完钻的几口探井钻进过程中共发生了200次井下复杂及钻井事故,严重影响了钻井工程进度、增加了钻井成本。采用X射线衍射仪、页岩线性膨胀分析仪等对该地区失稳井段的地层矿物组分及其理化性质进行了分析测试,结合泥页岩线膨胀率评价试验、滚动回收率评价试验、失稳井段岩石黏土矿物和全岩矿物分析,找到了井壁失稳的原因：①失稳井段泥页岩的矿物成分以伊利石为主,其次为伊/蒙间层、高岭石和绿泥石,缺失蒙脱石,岩样泥页岩膨胀率低;②井壁不稳定的原因主要是伊利石的分散作用;③现场所用水基钻井液体系滤液进入地层是导致井壁不稳定的重要原因之一。据此认为：采用抑制能力和封堵能力强钻井液是预防和减少该区块井壁失稳的重要措施,具体的技术对策包括：①筛选合适的防塌钻井液处理剂及体系;②分地层设计和使用钻井液体系。现场应用结果表明,防塌钻井液和分地层钻井液设计较好地满足了该地区钻井工程的实际要求,降低了井下复杂和钻井事故的发生概率,缩短了钻井周期,提高了钻井效率,节约了钻井成本,经济效益显著。     

鄂北工区井壁失稳原因及对策

井径扩大率超标是鄂北工区井身质量存在的最大问题，一般都达到20％～30％，严重影响成井质量。简述了工区地层特征，分析了井壁失稳原因，介绍了钾—铵离子聚合物钻井液、两性离子钻井液体系及屏蔽暂堵钻井完井液的主要性能及现场维护措施。     

塔里木盆地依奇克里克区块煤层钻井技术研究

塔里木盆地依奇克里克区块地层复杂,钻遇的岩性主要有泥岩、砂岩和煤层,井壁失稳主要发生在侏罗系和三叠系的煤层井段.利用化学分析和力学研究方法,探讨了侏罗系和三叠系煤层的坍塌机理和防塌钻井技术对策.实验结果表明,侏罗系和三叠系煤岩含有较多的亲水基团,煤化程度低,密度低,比表面积大,相对吸水量和比吸水量都很高;煤岩自身的强度较低,吸水后强度会进一步下降,浸泡液类型和围压对煤岩强度有很大的影响.根据煤层坍塌机理,探讨了煤层钻井的防塌技术,优选了适合于煤层的多元醇/KCl钻井液配方.现场应用表明,所确定的防塌钻井技术及多元醇/KCl钻井液能有效地防止煤岩井壁失稳和其他井下复杂情况的发生,确保了钻井安全,提高了钻井时效.     

全油基钻井液在委内瑞拉BARINAS区块的应用

委内瑞拉BARINAS地区中下部地层泥页岩发育,并夹有褐煤层,钻井过程中极易出现井壁失稳,常规水基钻井液难以满足该地层安全钻井的需要.针对该地层特点进行了全油基钻井液现场试验研究,研制了以SINOLAE为主乳化剂的全油基钻井液体系.评价实验结果表明,该体系抑制性强,岩屑回收率达96％,性能稳定,能抗10％岩屑及20％水的污染.该体系在BE J-13井得到了成功的应用,井壁稳定,井眼规则,润滑性能好,较好地满足了该区块钻井工程的施工要求.     

塔河油田深井穿盐膏层钻井液技术

深井盐膏层钻井施工风险极大,常会引起卡钻和套管损坏,影响安全钻井。通过对塔河油田深井盐膏层矿物组分、理化特征等进行综合分析,阐明井壁失稳的主要原因,为选择钻井液体系提供理论基础;对适应于该段的钻井液体系和现场维护处理技术进行了探索,提出了欠饱和盐水钻井液技术方案,并在T913井、TK827井、TK1106井进行了现场应用。结果表明,井下复杂大幅度降低,钻井周期大幅度缩短,经济效益较好。     

胺基硅醇防塌钻井液在董701井的应用

针对董701井钻井液技术难题,优选了胺基硅醇防塌钻井液体系,该体系具有良好的抗温性、沉降稳定性、抑制性及封堵性。辅助相应的钻井液现场维护处理工艺,保证了董701井三开顺利施工,解决了侏罗系煤层垮塌、应力性垮塌及硬脆性垮塌的难题,提高了机械钻速,达到优质高效钻井的目的。试油结果显示,5 mm油嘴放喷,轻质原油产量43.70 m~3/d,天然气产量30 000 m~3。     

天长深层泥页岩井壁失稳机理及防塌对策

天长地区深层泥页岩钻井中发生井壁失稳,造成起下钻遇阻、长时间划眼、电测阻卡、填井侧钻等复杂事故,大幅增加钻探成本,影响钻井速度和电测资料的获取,延误该区深层油气藏勘探开发进程。为此,通过对已钻井资料及坍塌层组构特性分析,探讨了阜宁组泥页岩井壁失稳机理,研究提出整体抑制、分级封堵、协同增效的钻井液防塌对策。在室内研究基础上,采用聚胺、聚醚多元醇及纳米封堵剂与江苏油田常用复合金属离子聚合物钻井液体系复配,建立了强抑制强封堵聚醚醇胺钻井液体系配方。室内研究与现场应用表明,该体系能有效抑制天长地区深层阜宁组硬脆性泥页岩井壁失稳,为深层硬脆性泥页岩地层钻井施工提供了钻井液技术借鉴。     

杭锦旗区块锦58井区钻井液技术实践与认识

杭锦旗区块锦58井区钻井过程中普遍存在严重漏失及井壁失稳问题,为此,开展了该井区钻井液技术研究。在深入分析井漏和井壁垮塌原因及主要技术难点的基础上,从"预防为主"出发,优选钻井液处理剂、优化钻井液配方和性能,确定了随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术,以达到兼顾防漏防塌、确保安全钻进的目的。该技术在锦58井区的JPH351井、JPH393井和JPH404井等3口水平井进行了现场应用,大大减少甚至避免了漏失和井壁失稳问题,取得了显著效果。其中,JPH351井钻井过程中顺利钻穿刘家沟组易漏地层,堵漏时间缩短40%以上,减少了漏失次数,缩短了处理时间;石千峰组和石盒子组地层井壁稳定,平均井径扩大率仅为4.73%;水平段累计钻遇长泥岩段11段513.00 m,泥岩占比达35.92%;3 200.00~3 292.00 m泥岩井段揭开52 d后仍未出现井壁垮塌失稳问题。应用结果表明,随钻承压防漏堵漏和井壁稳定技术能够解决该井区的井漏与井壁失稳问题,保障高效安全钻井,具有推广应用价值。      

塔河油田MTT区块火成岩地层井壁失稳原因分析

为了确保塔河油田MTT区块安全钻井,需要找到火成岩井壁失稳原因,以便找到应对措施.通过分析MTT区块岩石物性、地应力状态、压力剖面、测井数据、井径数据等资料,结合火成岩地层掉块特征,评价钻井液性能与地层岩性的配伍性以及封堵材料的封堵能力.认为引起井壁失稳的主要因素为:(1)火成岩夹泥岩井段与水基钻井液作用易导致泥岩水化;(2)火成岩内部微裂缝发育,而钻井液封堵能力不足,使钻井液容易侵入火成岩内部;(3)该区地应力状态为走滑型应力场,构造作用强,抑制井壁坍塌需要的钻井液密度高.三方面综合因素的影响导致了火成岩井壁失稳.