欠平衡钻井完井液技术(Ⅰ)——概念及损害机理

欠平衡钻井完井技术是保护油气层、提高采收率、克服各种钻井复杂问题的重要技术措施。介绍了欠平衡钻井的概念以及优点和缺点,阐述了欠平衡钻井对地层的损害机理为由于缺少起保护作用的滤饼,临时的超平衡造成对地层的损害;天然渗析效应;抛光、表面损害以及其它损害。     

欠平衡钻井完井液技术（Ⅱ）—气体型完井液技术

在低压储进行欠平衡钻井时常选用气体型低密度流体,综述了气体流体的发展简史和特点,并分别详细介绍了空气（或天然气）,雾,充气钻井液,稳定泡沫钻井液,硬胶泡沫钻井液的优缺点,关键技术,相应的性能测试以及测试与评价方法。     

欠平衡钻井完井液技术的研究与应用

本文介绍了胜利油田欠平衡钻井完井液技术的室内研究,以及欠平衡钻井液在罗151－11井,离741平,平1井,王平1井的成功应用,三口井的应用证明,合理选择钻井完井液体系是实现欠平衡钻井成功的关键,在欠平衡钻井完井的施工中,采用合理的保护油气层措施,提高油井产能,是欠平衡钻井的宗旨,本文介绍了欠平衡钻井实践,为今后同一地区类似储层或其经地层类似储层的欠平衡钻井提供了宝贵的经验。     

国内外油气层保护技术的新发展(Ⅰ)--钻井完井液体系

系统介绍了无侵入钻井完井液、正电胶钻井完井液、硅酸盐钻井完井液、聚合醇钻井完井液、甲酸盐钻井完井液、葡萄糖甙钻井完井液、油基及合成基钻井完井液等保护油气层及保护环境钻井完井液(双保钻井完井液)的现状及发展趋势。双保钻井完井液推广应用的关键因素首先是所用的处理剂须与储层的岩石和储层流体配伍、无毒且可生物降解，同时成本较低；其次是应用新工艺、新材料，例如原材料以天然改性的化合物产生，或采用纳米级新型原材料。     

可循环泡沫钻井完井液在罗151-11井欠平衡压力钻井中的应用

介绍了可循环泡沫钻井完井液配方、性能及在罗１５１－１１井欠平衡压力钻井中的应用情况。在罗１５１－１１井中的成功应用表明,该体系密度低、悬浮和携带岩屑能力强,抗污染效果好,能够满足欠平衡压力钻井的需要,且能减少低压油气层的损害,对胜利油田低压地层欠平衡压力钻井具有重要意义。     

保护油气层钻井完井液现状与发展趋势

钻井完井液是钻井、完井过程中损害油气层的主要因素,也是保护油气层的重要技术。为了便于保护油气层的钻井完井液体系的选择、使用和研究发展,综述了保护油气层的钻井完井液发展现状,分析了现有不同保护油气层的钻井完井液体系的优、缺点及适用性。在此基础上,对保护油气层的钻井完井液添加剂、体系和相关技术的发展方向提出了看法。     

高矿化度盐水钻井完井液损害气层防治方法

盐水钻井液完井液对防止地层中盐层溶解、粘土水化膨胀分散而导致井壁不稳定和储层产生水敏损害具有很好的作用。室内试验结果表明，高矿化度盐水钻井完井液对气层的渗透率产生严重损害，损害率在90％以上；无固相的高矿化度盐水压井液对气层渗透率的损害率达80％左右。通过研究其损害机理，损害的主要原因是高矿化度盐水钻井液完井液中的盐组分在干气返排过程中的结晶堵塞问题。提出了防治高矿化度盐水钻井完井液和射孔压井液损害气层的技术对策，即，调整井身结构，用套管将盐膏层封隔，将钻井液矿化度降低到气层的临界矿化度再钻开储层，能有效地防止钻井液的盐结晶损害；现场施工中，可以在射孔压井液前打入一段盐结晶溶解液作为前置液，投产返排时，天然气驱替前置液，前置液驱替进入储层的射孔液，这样在射孔液还没有析出盐结晶前，就被驱出了气层，从而消除了高密度盐水射孔液盐结晶损害气层问题，达到保护气层的目的。     

PKM型钻井完井液的研制与应用

介绍了ＰＫＭ（ＭＭＨ－ＫＨｍ）型保护油气层钻井完井液的配方优选及室内试验情况。在松南地区Ｂ７－７井的现场应用表明，该钻井完井液抑制性好，井壁稳定，污染低，油气保护效果好，能完全满足松南地区的油气开发的要求。     

欠平衡完井改善了井的完全性和采收率

新的欠平衡完井方法减少流体滤失，从而减少对地层的损害，提高井眼的采收率。本文介绍和讨论了５种欠平衡完井工艺。     

欠平衡钻井完井液技术(Ⅲ)——欠平衡产生方式及完井液的选择

欠平衡状态可以由自然方式和人工诱导方式产生。介绍了国外向钻井液中注气的4种方式和欠平衡钻井完井液的选择规则,提出在优选完井液时,要充分了解储层特点和钻井情况,解决好井眼稳定性、水层、酸气、井眼形状等问题,介绍了欠平衡钻井地面控制系统并对欠平衡钻井工艺提出了相应的要求。     

实用欠平衡钻井钻井液技术

欠平衡钻井钻井液技术是实现欠平衡钻井成败的关键技术之一。针对中国石化新星公司近几年在不同地区施工的30余口欠平衡井所用不同类型的钻井液体系，介绍了低固相聚磺钻井液、无固相盐水聚合物钻井液、低密度乳化柴油钻井液3种钻井液的室内性能评价结果以及现场应用情况，并在此基础上总结分析了各钻井液体系所适用的地层以及其优缺点。无固相盐水聚合物钻井液现场配制简单．成本低廉，特别适用常压碳酸盐岩储层的欠平衡钻井施工，但抗温能力较低．有待于进一步研究；低固相聚磺钻井液是成熟的钻井液体系，适用于水平井以及砂泥岩地层的欠平衡钻井施工；低密度乳化柴油钻井液适用于低压气体欠平衡钻井，但井场安全要求高．成本也相对较高，对油层实施欠平衡钻井，会影响原油的分离，需进一步研究。     

MTZ油田保护油气层钻井液完井液技术

MTZ油田位于高集凹陷北斜坡带西部，构造南翼的Z2断块产层为Ef^2和Ef^1。Ef^2和Ef^1砂岩为中低孔中低渗透储层，孔隙压力系数为0．94－0．98,储层属中偏强水敏，极强盐敏，弱速敏，基本无酸酶，根据储层特点及对钻井完井过程中油层损害因素的分析，研究了系统保护油气层技术。系统保护油气层技术包括，选用抑制必强的两性离子聚合物钻井液体系，采用屏蔽暂技术，加入3％－4％超细碳酸钙及2％磺化沥青粉（软化点为70－80℃）；应用低密度水泥浆（密度为1.47g/cm^3)，使用S27降失水剂、SEP－1晶格膨胀剂和CO－124防气窜膨胀剂等外加剂；用PDC四刮刀钻头，加快钻速，缩短浸泡时间；用加有3％聚季胺的防膨液作为射孔液，压井液，在MTZ油田推广应用32口井，取得了较好的经济效益和社会效益，平均每口井浸泡时间缩短8．15d，平均机械钻速提高32．4％。固井格率为100％，完井电测一次成功率由60％提高至72％，平均完井作业时间缩短4d；单井产量至少提高20％，平均采油强度相对提高19．05％，平均日产量提高39．29％。     

国外钻井液和完井液技术的新进展

近两年,国外钻井液和完井液技术有了新的进展,特别是在防止油气层损害、井壁稳定、新型钻井液的研制以及钻井液的设计和钻井液的管理等方面,为提高钻井效率、油井产能和可采储量起到了很大的作用.对国外钻井液和完井液技术的新进展进行了综述.     

钻井液快速封堵油层保护技术

华北油田在屏蔽暂堵技术基础上开发出了适用于砂岩油藏完井作业的快速封堵保护油层钻井液技术.该项技术的特点是封堵带薄且致密,渗透率趋于0,封堵深度小于1 cm,在一定负压差下不能反排解堵,易被射穿,在开采时通过射孔实现储层与井筒连通良好的目标.快速封堵保护油层钻井液技术可根据不同地区砂岩储层的特点和潜在损害因素,有针对性地研制油层保护剂,而且不用考虑油层保护材料的油溶性、酸溶性或水溶性,凡是能够起到快速封堵效果的材料,也包括钻井液中的处理剂均可考虑作为封堵材料.由于钻井液处理剂的引入,使快速封堵型油层保护剂既与现场钻井液有良好的配伍性,又同时发挥了钻井液处理剂的功效,走出了单一采用粒径匹配的固相颗粒进行封堵的思路,使封堵层更加致密,油层保护效果更佳.该项技术在二连油田231口开发井中进行了应用,完善井层百分率由37%提高到85%以上,储层严重损害百分率由36%降低到3.75%.     

大牛地气田保护储层钻井液技术

大牛地气田为低孔低渗砂岩气藏,自产能力低,如不采取全面系统的油气层保护技术,完井后气层基本无自然产能,压裂改造后,单井产气量也普遍较低.通过对储层特征和钻井过程中造成地层伤害的主要因素进行研究,探索出了一套针对大牛地气田的钻井液保护技术,主要包括:屏暂暂堵技术、钾铵基钻井液、两性离子钻井液、聚醚多元醇钻井液、改性天然高分子钻井液等.保护气层钻井液技术的应用,提高了机械钻速和井身质量,减少了钻井液对气层的浸泡时间,解决了井壁失稳、气层伤害问题,提高了气产量.其中,屏蔽暂堵技术对于裂缝性气层具有较好的保护能力;钾铵基钻井液对基质渗透率损害非常小,适合于裂缝不发育的开发井施工,在裂缝发育的区块应结合屏蔽暂堵技术对气层进行全面的保护;聚醚多元醇和改性天然高分子钻井液可以进一步推广应用.     

保护油层钻井液技术在宝浪油田的应用

分析了宝浪油田宝北区块储层特征、敏感性及已钻井油层损害现状及原因,研究了在复杂储层条件下保护油气层钻井完井液的屏蔽暂堵技术.宝北区块储层物性较差,属低孔低渗、特低渗油藏;储层敏感性矿物主要是粘土矿物,次为碳酸岩类、黄铁矿和碎屑云母;存在强水敏、强盐敏、中等程度的碱敏和应力敏感、弱的酸敏和速敏等敏感性.根据宝北区块储层对渗透率有贡献的孔喉半径区间、孔喉中值半径,以及宝浪油田普遍使用的聚合物不分散钻井液中固相颗粒粒径范围及中值直径,按2/3架桥原理,对架桥粒子和填充粒子的粒度分布及加量进行了优选,得出完井液配方为:井浆 0.5?CO3(粒径小于5 μm) 1.0?CO3(粒径小于8 μm) 1.5%加重用CaCO3 1.5%EP-1(或2%～3%FT-1) 0.3%XY27(调粘度).屏蔽暂堵技术现场推广应用222口井,从测试井的数据可以看出,未保护井的平均表皮系数为4.22,平均堵塞比为1.56,平均采液指数为0.143 t/(d·m·MPa);保护井的平均表皮系数为-0.458,平均堵塞比为0.971,平均采液指数为0.191 8 t/(d·m·MPa),注水井日注水量及注水强度分别提高了1.825倍和2.08倍.     

车西地区富台油田钻井液技术

车西地区富台油田水矿化度高和上部地层成岩性差．伊利石、蒙脱石含量高．遇水极易水化膨胀、分散，造浆严重，馆陶组砂层发育，流砂层较厚；下部地层泥页岩，层理发育，遇水极易水化膨胀．坍塌掉块．容易发生井塌、气侵、泥页岩缩经、井漏等，引起卡钻、长井段划眼等复杂情况。在不同井段采取了不同的钻井液和相应的维护处理措施。在钻进过程中维护聚合物含量，同时用烧碱水维护。pH值在9以上，以保证钻井液较强的抑制性和稳定性；坚持使用四级净化。降低钻井液内的钻屑及总固相含量；沙二、沙三段出现剥蚀掉块现象时，采用综合防塌，维护良好的钻井液性能．动塑比保持在0．5～0．8。现场应用结果表明，采用的钻井液具有良好的悬浮携带、护壁防塌、润滑防卡能力，满足了钻井施工的需要。