水包油钻井液国内研究应用进展

对目前适合于深井欠平衡钻井作业的3类钻井液体系进行综合分析,从抗油、抗水侵能力、成本等角度出发,得出使用水包油钻井液体系最为合适,其配制方法简单,不需配备复杂设备,抗温能力强,流动性好,滤失量低,稳定井壁能力较强,抗水油侵能力强,润滑作用好,对储层伤害小,不影响电测和核磁测井,对环境污染小。文中对水包油钻井液体系的应用范围和基本组成,其乳状液的稳定机理,以及该体系的乳化剂使用特点进行了介绍,论述了近年来国内对该钻井液体系的研究应用现状,简要阐述了其可能的发展趋势。     

水包油钻井液在中原油田部18井中的应用

对中原油田东濮凹陷中央隆起带北部户部寨构造的重点滚动评价井部18井所用的水包油钻井液进行了室内试验研究,给出了不同油水比情况下的水包油钻井液配方、钻井液密度及流变性调节的方法,对该钻井液的抗盐污染能力、抗原油污染能力、润滑性及抑制性进行了评价。现场应用表现出该钻井液体系密度易控制、润滑性好、抗温能力强、性能维护简单、机械钻速快和防塌抑制性好等效果。     

水包油钻井液在NP23-P2002井五开井段的应用

NP23-P2002井为开发水平井,钻井目的为高效开发南堡2号构造潜山老堡南1断块油藏。该井目的层井底温度超过150℃,地层压力系数在0.99～1.01之间,稍有波动就会发生溢流或井漏,水平段施工,携砂是关键。该井五开使用密度为0.94～0.96 g/cm3的水包油钻井液。通过优选处理剂和调整油水比,确定了水包油钻井液配方。现场施工表明,该体系完全满足井下施工要求,顺利解决了抗温、携砂问题,整个施工过程采用欠平衡作业,欠压3～4 MPa,火焰高度一直保持在2 m以上,顺利实现了南堡油田的勘探开发目的。     

CG2井水包油钻井液欠平衡钻井现场油气显示识别

水包油钻井液可以实现欠平衡钻井目的．有利于油气层的发现和保护。但水包油钻井液条件下钻进也给现场油气显示识别带来一定的难度。为消除钻井液的影响,准确识别油气显示,通过重点探井CG2井的录井实践与探索,总结出一套行之有效的油气显示识别方法．即应用钻井液定量荧光分析以及岩石热解气相色谱谱图对比等录井手段,为水包油钻井液欠平衡钻井条件下录井显示识别提供了成功借鉴。     

磺基甜菜碱的合成及其在水包油乳化钻井液中的应用

水包油乳化钻井液作为一种重要的低密度水基钻井液体系,在低压油气层钻探中有着较为广泛的应用,针对目前该体系在深部地层使用过程中出现的抗温能力不足的问题,室内通过一步反应合成了不同碳链数的磺基甜菜碱,测定了其在高温处理后的表面性能变化情况,并将其引入水包油乳化钻井液中。实验结果表明,配制得到的钻井液性能良好,乳化稳定性好,在经过180~210℃热滚动16 h后,体系黏度、切力仍处于合理范围,高温高压滤失量均小于20 mL,满足基本要求;体系稳定性较好,无析油破乳现象发生;且具备一定的抗污染能力,抗水污染达15%,抗柴油污染达15%,抗钻屑污染达15%,抗盐污染达2%,因而能够满足深部低压油气层钻井的要求。      

水包油钻井液体系的研制与应用

解放128井是塔里木油田的一口超深水平评价井,自钻至井深5280．95m发生井漏后,共发生11次严重井漏,边漏边钻至井深5492．33m下入套管。针对如此复杂情况,决定采用欠平衡钻井技术,以保证300m水平段的钻进任务。针对当时井下钻井液密度为1．12g/cm^2时井涌和井漏同时存在的实际情况,确定采用密度为0．95－0．98g/cm^3的水包油乳化钻井液进行水平段欠平衡钻井。室内对水包油钻井液体系的油水比、乳化剂与增粘剂的种类与用量以及降滤失剂和流变性调节剂的种类与用量进行了优选,并优选出油水比分别为4：6、5：5和6：4的水包柴油钻进液配方和油水比为4：6的水包原油钻井液配方。该低固相水包油钻井液具有密度低、润滑性好、滤失量低、稳定性好等特点,且具有良好的抗温、抗污染能力,配制简单,密度和流变性易于控制。在解放128井水平段采用低密度水包油钻井液进行欠平衡钻井,取得成功,该共获高产油气流。     

水包油近平衡钻井液在中生界地层的应用

在中生界地层,采用水包油钻井液体系实施近平衡钻井技术。室内实验结果表明,该钻井液体系具有较好的热稳定性和流变性,油水比为3：7时,具有较强的抗天然气和原油污染能力。在文23-40井的现场应用中,水包油近平衡钻井液性能稳定,能够满足中原油田中生界井段近平衡钻井要求。     

低密度钻井液在沈289井的应用

沈289井是大民屯凹陷前进-东胜堡西侧潜山带沈34-沈119东块上的一口预探井，三开实施欠平衡钻井技术。由于潜山油层压力系数仅为0．93，因此必须使用超低密度钻井液。选用了水包油中空玻璃微珠钻井液，对其配方进行了优选并评价了其性能。该钻井液密度可以达到0．83g／cm^3，抗温可达150℃。通过应用该钻井液，该井三开施工中一直处于点火燃烧状态，发现了良好的油气显示，为重新认识和评价潜山构造提供了重要依据，而且钻井速度大大提高。指出，该钻井液适用于在井壁比较稳定的地层实施的欠平衡钻井，同时中空玻璃微珠随着水眼喷射剪切和钻具的研磨会发生破碎，使钻井液密度逐步上升的问题尚待解决。     

抗高温低密度水包油钻井液在文古2井的应用

文吉2井是位于中原油田文留地区古潜山的造的一口重点探井，是实现东濮潜山突破的首选目标。文古2井井深为4750.18m，地层孔隙压力系数为0．98－1．0，井底温度为166℃，该井在五开井底欠平衡钻井施工中首次使用了抗高温低密水包白油井液，该体系乳化剂为新研制出的抗高温水包油乳化剂A－1（抗温可达180℃）；油为5＃白油，体系荧光级别在6级以下，对探井地质录井无影响；油水比为6：4；该钻井液密度在60℃下为0.89g/cm^3，在40MPa,150℃下为0.93g/cm^3，基本满足欠平衡钻井要求，在现场应用过程中，占井液遇到了H2S气体侵以及严重的石膏侵和HCO3^-,CO3^2-问题，经处理后，保证了钻进液PH值在12－13之间，钻井液整体性能良好，证明该钻井液抗污染能力强。现场用水包白油钻井液在高温高压下有良好的流变性；静、动态涌透率恢复值分别为91．4％和83．1％，保护油气层效果好；具有良好的抑制性和润滑性，携砂效果良好，起下钻畅通无阻；钻井液密度一直稳定在0.88-0.89g/cm^3之间，实现了真正的欠平衡钻井；电测一次成功率为100％。     

抗高温低密度水包油钻井液在梨深1井的应用

针对梨深1井目的层营城组和沙河子组地层压力梯度较低（为0.94-0.98）,选用了低密度水包油钻井液进行欠平衡钻进,密度为0.89-0.91 g/cm3。该井从井深3 799.33 m点火成功,到井深4 368.5 m完钻,实现全井段边喷边钻,共发现13个气层,厚度为26 m,最高气流量达3 326 m3/h。水包油钻井液具有井底负压值波动小、高温稳定性强、密度可调范围广、防塌和润滑效果好,对油气层污染小等优点。在温度达到160℃,油水比高达70∶30的情况下,没有出现油水分层现象。该井欠平衡钻进868.5 m、泥页岩浸泡69 d,没有发生井壁垮塌现象,平均井径扩大率为9.3%,达到了负压钻井的目的。     

抗高温水包柴油乳状液研究

针对欠平衡钻井对低密度钻井液的要求,以水包柴油乳状液为研究对象,通过实验优选乳化剂,研究了2种和多种乳化剂协同作用下水包柴油乳状液的稳定性,优选出了抗温性能好、乳化能力强的复合乳化剂,配制出了抗180℃高温的水包油乳状液.     

泡沫欠平衡钻井液研究与应用

欠平衡钻井技术中 ,泡沫钻井液是应用效果较好的一项技术。通过对泡沫钻井液室内研究与评价 ,筛选了新型高效发泡剂、稳泡剂、泥页岩抑制剂、低密度水泥浆早强剂等 ,给出了适合于高温条件下的泡沫钻井液配方。伊 5 1井现场应用实践表明 ,在井深 30 0 0多米、井底温度达到 110℃的状态下 ,泡沫钻井液性能依然保持良好 ,为泡沫欠平衡钻井技术在深井条件下的应用打下了基础。     

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。     

欠平衡钻井技术及其在焉耆盆地探井中的应用

对欠平衡钻井技术在国内几个油田的应用情况进行了调研,分析总结了该技术的主要优点和技术关键,针对焉耆盆地宝221井储层特点,设计并实施了欠平衡泡沫钻井,并对该井的应用效果及经验教训进行了分析总结。     

欠平衡泡沫钻井液技术在窿14井的应用

窿14井是青西油田窟窿山构造的一口重点工程探索井.该井为配合在1358～2670 m的欠平衡空气钻井实验,使用了泡沫欠平衡钻井液技术.通过室内研究,优选出了适合在该地区使用的各种处理剂,并通过调整处理剂加量优化设计泡沫钻井液配方.评价试验表明,该配方泡沫钻井液发泡率高、稳定时间长、抗温性好、抗污染能力强、抑制能力强、腐蚀性小.现场应用表明,所使用的泡沫钻井液性能优良,满足了空气钻井方式下携岩的要求,对钻具腐蚀性小,井壁稳定能力好,在地层持续出水的情况下仍保证了井壁的稳定性,应用井段无坍塌事故.     

油包水钻井液钻穿煤层的可行性

通过分析煤岩地层垮塌机理,总结了煤层钻井液技术难点,并提出了稳定煤系地层的钻井液技术对策。室内通过高温高压膨胀实验、粒度分布、回收率及强度实验,评价了油包水钻井液钻穿煤层的可行性。实验表明,煤岩在油包水乳化钻井液中的强度较清水中降低了23%。通过在油包水乳化钻井液中引入无渗透钻井液处理剂,可提高油包水乳化钻井液的封堵能力,降低了油包水钻井液钻遇煤层时井壁失稳的风险。     

温度对O/W水平井钻井液流变特性的影响

为了解O/W水平井钻井液在井筒内的流变性能,对胜利油田所使用的O／W水平井钻井液体系在温度作用下的流变性进行了试验研究,规定了该体系钻井液在不同温度下的流变特性,对试验数据进行回归处理,得出了O／W水平井钻井液在井下温度条件下流变参数的计算模式,为现场监测水平井钻井液的流变特性,采取相应的处理措施提供了科学依据。     

欠平衡技术在汪深1井中的应用

介绍大庆油田欠平衡预探井汪深1井设计及施工情况。该井采用井底负压控制技术实现了精确控制井底负压值的大小,达到了流钻欠平衡勘探效果,随钻一直点火成功,气体流量很大,采用地面数据采集监测分析技术进行环空压力、地层压力的分析,结果与实际基本吻合,在完井测试中达到工业气流,该井设计合理,采用井底负压控制技术和地面数据监测采集分析技术取得了较好的效果。实践表明,采用井底负压控制技术能够实现井底负压的精确控制,井底负压值基本上控制在-0.5~-1之间,该井的成功完钻,使井底负压控制和地面数据采集监测技术取得了较好的应用效果,提高了大庆长垣东部深层欠平衡钻井技术水平。     

欠平衡钻井方式地层适应性研究

地层评价的不得当常常致使欠平衡钻井方式的选择不当,进而引起复杂情况及储集层的严重破坏;同时欠平衡钻井设备庞大、动迁费用高,也会造成经济上的重大损失。在大量的欠平衡钻井现场实钻资料统计基础上,提出了欠平衡钻井方式对地层适应性评价的内容和步骤,这对现场合理选择欠平衡钻井方式具有一定的参考意义。