高44平2井保护储层防塌钻井液的研究与应用

针对高44平2井地质特性和钻井需求,采用了无固相复合有机盐保护储层防塌钻井液体系。该钻井液体系具有动塑比高(≥0.8)、润滑性好、抑制性强、储层保护效果佳等特点,尤其适合于水平井钻井施工。高44平2井二开(400～2931m,水平段2542～2931m)使用无固相复合有机盐钻井液体系钻进,穿越明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组等多套地层,水平位移达1183.47m,整个钻进过程钻井液性能稳定,携砂效果好,井壁稳定,无垮塌掉块现象,起下钻、电测和下套管作业均无挂阻,很好地满足了现场施工和储层保护的需求。     

家3-21X井仿生固壁钻井液技术

家3-21X井位于华北油田高家堡构造西北部家3断块,该井含有多个断层,在沙河街组含有大段盐膏层,出现过不同程度的井垮、井漏、缩径、电测遇阻甚至卡钻等复杂问题。为此提出了在原复合盐钻井液配方基础上引入仿生处理剂,以增强井壁稳定,同时添加Na Cl,以抑制盐岩溶解的思路,并开展了室内配方优选和评价实验,形成了仿生固壁-复合盐钻井液体系。结果表明,该体系抑制性好,对复合盐岩屑的回收率高,其中盐膏岩的回收率达85%,膏泥岩的回收率达95%,较原体系明显提高;室内加入0.6%Ca Cl2污染,钻井液流变性能变化不大,综合性能易于调控。该体系在家3-21X井应用,井壁稳定效果好,平均井径扩大率降低幅度达62%,施工周期缩短。     

家3-21X井仿生固壁钻井液技术

家3-21X井位于华北油田高家堡构造西北部家3断块,该井含有多个断层,在沙河街组含有大段盐膏层,出现过不同程度的井垮、井漏、缩径、电测遇阻甚至卡钻等复杂问题。为此提出了在原复合盐钻井液配方基础上引入仿生处理剂,以增强井壁稳定,同时添加NaCl,以抑制盐岩溶解的思路,并开展了室内配方优选和评价实验,形成了仿生固壁-复合盐钻井液体系。结果表明,该体系抑制性好,对复合盐岩屑的回收率高,其中盐膏岩的回收率达85%,膏泥岩的回收率达95%,较原体系明显提高;室内加入0.6% CaCl2污染,钻井液流变性能变化不大,综合性能易于调控。该体系在家3-21X井应用,井壁稳定效果好,平均井径扩大率降低幅度达62%,施工周期缩短。     

有机盐钻井液在塔里木东河油田DH1-8-6井的应用

有机盐钻井液体系由水溶性加重剂Weigh2和Weigh3，降滤失剂Redul和Redu2、无荧光白沥青NFA－25、强包被抑制剂IND10、提切剂Viscol和Visco2组成。有机盐钻井液具有流变性好、抑制性强、造壁性好、保护油气层效果好、对钻具无腐蚀，对环境无污染等特点。介绍了有机盐钻井液在DH1－8－6井的现场应用情况。应用结果表明，该井二开段井眼平均井径扩大率为5．4％；该井井底温度为134℃，在深井段取心、钻井和完井的施工中，钻井完井液性能稳定，滤失量稳中有降，取心、完井作业，3次完井电测以及下套管固井均非常顺利。该井使用FS2565钻头从井深1892m钻至井深5120m，进尺3228m，钻头提出后完好无损，证明该体系能够充分清洗、冷却和保护钻头，延长钻头寿命；该井有机盐钻井液现场用浆经中国石油天然气集团公司环境监测总站检测，结果无毒。     

静31-59双分支侧钻水平井钻井液技术

静31－59井是中国第一口双分支侧钻水平井。该井位于沈阳油田静17区块，目的层为S3段，该井第一分支完钻井深为2497m，第二分支完钻井深为2458m。针对静31－59双分支侧钻水平井钻井要求，从改善钻井液的流变性、润滑性和稳定性入手，优选出了满足钻井和地质要求的复合有机盐乳化钻井液。经现场应用表明，复合有机盐乳化钻井液性能稳定，润滑性好，携岩洗井能力强，滤失量小，能够有效稳定井壁，保护油气储层，为老区挖潜、降低油田开发成本、提高采收率、增加油气产能提供了保证；该钻井液具有无固相、强抑制性、低毒性等特点，并且配制简单，维护处理方便，满足了静31－59双分支侧钻水平井钻井施工要求。     

复合有机盐钻井液在庄X15井的应用

庄X15井是中石化江苏油田的一口重点探井,该井完钻井深3 200 m,最大井斜68.29°,水平位移2 298.24 m,位垂比1.266 2。该井井斜大,水平位移最长,位垂比最大创下本油田的3项油田钻井记录。正是这3项油田记录给钻井液施工带来了携砂难、易形成岩屑床、易拖压等难点,同时该井三开井段钻遇三垛组、戴南组棕色泥岩易造浆缩径;戴南组底部有不整合面(垂深分别为550 m、1 380 m),阜宁组存在多处断层(垂深分别为1 610 m、1 690 m);阜宁组泥岩易缩径。对此特选用复合有机盐钻井液体系,该体系具有强抑制性,低固相、高密度,润滑性好等优点,很好地解决了该井施工中遇到的难题,使该井顺利完井。     

大位移井钻井液体系的研发与现场应用

大位移钻井液体系(BH-ERD体系)是以高密度、强抑制、复合有机盐水为配浆基液,配合其他处理剂而形成的高性能水基钻井液体系。室内进行了核心主剂产品及配方研发,形成了复合有机盐加量为15%～20%的钻井液配方,各项性能均优于国内外传统的钾盐聚合物钻井液体系,先后在大港埕海一区、二区人工岛进行了12口井的现场试验,其中最大位移为3567.55m,最大井斜为95.23°,最大水垂比为2.57,没有发生任何事故与复杂。该钻井液体系解决了大位移井钻井施工过程中井壁稳定、井眼净化、润滑防卡等技术难题,打破了国外公司技术垄断的局面,经济效益和社会效益显著,现已形成了大位移钻井液设计、现场施工技术规范,实现了低成本国产化目标,为推广应用奠定了技术基础。     

塔河油田TK1110X井盐膏层钻井液技术

TK1110X井盐膏层顶界面井深5 197 m,下φ244.5 mm套管封住盐上井段,盐膏层段采取专封专打.该井在钻进盐膏层井段时,选用了抗温、抗盐性强,润滑、防塌能力好的欠饱和盐水聚磺钻井液体系,有效抑制了盐膏层的蠕变和坍塌,在钻井过程中未发生井下复杂情况,安全钻穿厚200 m的盐膏层,经过2次扩孔、2次电测,顺利下入夺206.4 mm套管,在固井过程中未发生漏失等复杂情况,固井质量优.整个盐膏层井段施工周期比设计施工周期缩短了12.2 d.详细介绍了该井钻井液体系的优选、体系转换及现场维护处理措施.     

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。     

有机盐钻井液技术在大港油田水平井的研究与应用

目前大港油田水平井钻井液以强抑制性水基钻井液为主,根据不同的钻井区域条件,采用不同的钻井液以适应钻井的需要.主要采用甲酸盐钻井液、硅基防塌钻井液和有机正电胶钻井液.以上钻井液体系解决了水平井的井眼净化、井壁稳定和润滑防卡等技术难点,满足了大港油田水平井施工的需要.但是.钻井液所形成的滤饼和进入储层的滤液堵塞了油气通道,不能最大限度的发挥水平井泻油面积大的特点.因此,渤海钻探泥浆技术服务公司开发了"双保"型有机复合盐钻井液体系.该体系性能稳定,抑制性、抗污染能力强、环保、无固相,有利于保护油气层、提高机械钻速和提高固井质量等优点,解决了井壁稳定和保护油气层之间的矛盾,通过在大港油田的应用,取得了非常好的效果.     

高陡构造“三高、窄窗口”地层克深15井钻井液技术

克深15井是塔里木油田库车坳陷克拉苏构造带中段克深15号构造上部署的一口重点预探井,存在塔里木山前高陡构造、断层、大井眼、高温、高密度、高盐膏、窄密度窗口等工程、地质、钻井液技术难题。该井优选了抗高温高密度复合有机盐钻井液技术,围绕“低活度、弱水化、低的循环当量密度”等采取井壁稳定措施,通过现场实际应用,很好地解决了高陡构造、大倾角、破碎地层井壁稳定,大井眼安全快速钻进,盐膏层、盐膏泥混层阻卡、缩径,以及揭开盐层、盐膏层、目的层钻进窄密度窗口漏失等一系列技术难题,实现了全井安全无事故,多次电测均一次成功。与使用国外油基钻井液技术的邻井相比,钻井液实际应用密度降低0.05～0.08 g/cm3,体现了该体系强抑制、低的循环当量密度以及流变性良好,抗高温和抗盐、膏、泥等污染能力强,同时该体系无毒,环境保护性能好,无荧光,利于提高固井质量,低腐蚀,保护管串性能好等综合技术特性,并实现了钻井液、完井液一体化,提高了生产时效。该井的顺利完钻,进一步证明了抗高温高密度复合有机盐钻井液体系推广应用前景广阔。      

盐膏层有机盐钻井液技术研究与应用

在盐膏层等复杂地层钻探过程中,常规钻井液易受到盐、膏等的污染,导致钻井液性能恶化,维护处理复杂,甚至引发钻井事故.针对此类地层,研制了抗盐、抗钙能力强的高密度有机盐钻井液.通过大量的试验,优选与有机盐相配伍的处理剂,优化处理剂加量,确定了有机盐钻井液配方为:水 0.5%Na2CO3 (3%～4%)抗盐粘土 (0.15%～0.2%)XC (1.5%～2.5%)降滤失剂 (50%～130%)复合有机盐 2%无荧光防塌剂 1.0%聚合醇 加重剂.并对该钻井液体系的流变性、抑制性、抗温性、抗盐、抗钙能力、固相容量等进行了评价.结果表明,该钻井液体系性能稳定,抑制性、抗污染能力强,固相容量限高.2003年该高密度有机盐钻井液在家59井现场应用中,钻井液性能稳定,携砂能力强,维护处理简单,解决了盐膏层钻进中的钻井液技术难题,避免了复杂及事故的发生,安全顺利钻穿了该井沙二段341 m的复杂盐膏层.     

超深大位移港深69X1井钻井液技术

港深69X1井完钻垂深为4318.14m,完钻斜深为5464.43m,井底水平位移3118.04m,最大井斜46.40°.港深69X1井上部地层成岩性差,造浆严重;下部地层泥页岩层理发育,吸水易剥蚀掉块、坍塌.要求钻井液具有较好的抑制性能、润滑性能、携岩洗井能力和防溻及堵漏功能.该井在井深2300m以上井段使用聚合物抑制性钻井液体系,抑制上部地层的造浆;井深2300m以下井段采用硅基防塌钻井液体系,提高钻井液抗温能力,预防泥页岩的垮塌.现场应用表明,该套钻井液体系施工效果较好,保证了钻井作业的顺利进行.     

台4平1井钻井液技术

台4平1井是华北油田冀中坳陷深县凹陷深南背斜带的西阳台背斜构造上采用有机黑色正电胶钻井液完成的第一口第三系地层的水平井,完钻井深为2198 m,最大井斜角为92.35°,水平位移为606.93 m,水平段长287.44m.为了满足台4平1井钻井和油气层保护的需要,采用有机黑色正电胶聚合物混油钻井液.用有机黑色正电胶和聚合物控制地层造浆,提高钻井液的剪切稀释能力;用聚丙烯腈胺盐、硝基腐植酸钾降低粘度和滤失量;用原油和极压润滑剂复合防卡.结果表明,该体系具有良好的剪切稀释特性,性能稳定,携砂能力强,润滑效果好,抑制性强,全井施工井下正常,起下钻畅通,满足了水平钻井要求.     

胜科1井三开钻遇软泥岩钻井液技术

胜科1井是一口超深重点科学探井，目的为证实胜利油田渤海湾盆地深层生油的可能性。在该井三开（2931～4155m）钻进过程中，分别钻遇盐膏层、盐岩层、软泥岩、膏质泥岩、砂岩等多套层系并在3套盐膏层中钻遇软泥岩，使工程变得复杂，钻井液性能起伏较大。在现场施工中，围绕着解决如何提高钻井液在高密度下对土相的污染容限，以及如何在高固相情况下调整好钻井液的流态问题，成功地运用了多聚物复合盐欠饱和钻井液体系，很好地解决了多层系、多压力地层特点带来的钻井难题，顺利地钻穿沙四段，为盐下段的施工打下了良好的基础。介绍了软泥岩段的电测结果。对3000～4200m井段软泥岩的蠕变速率进行了研究，得出了不同井深处、不同钻井液密度下的井眼蠕变速率，以及保证不同井深处软泥岩地层蠕变速率小于0．8mm／h所需的钻井液密度。     

有机盐钻井液在塔里木东河油田K7井的应用

有机盐钻井液体系由水溶性加重剂（Weigh1、Weigh2和Weigh3）、降滤失剂（Redu1和Redu2）、无荧光白沥青（NFA-25）、强包被抑制剂（IND-10）、提切剂（Visco1和Visco2）组成。有机盐钻井液具有流变性好、抑制性强、造壁性好、保护油气层效果好、对钻具无腐蚀,对环境无污染等特点。介绍了有机盐钻井液在K7井的现场应用情况。应用结果表明,钻头提出后完好无损,证明该体系能够充分清洗、冷却和保护钻头,延长钻头寿命;该井有机盐钻井液现场用浆经中国石油天然气集团公司环境监测总站检测,结果无毒。     

濮2-平1井钻井液技术

濮 2-平1调整水平井位于东濮凹陷中央隆起带北部濮城背斜南部濮53区块。该井完钻斜深为2879.80,垂深为2370.71 m,水平段长为380 m,总位移为629 m,最大井斜为92.7°。该井在长期注采连通性好的砂层中钻进,极易发生漏失、返水、井壁坍塌等复杂情况。濮2-平1井采用了聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液。现场应用表明,聚合醇正电胶欠饱和盐水钻井液体系具有抑制盐溶解能力和稳定井壁能力,悬浮携砂和抗污染能力强,泥饼质量好。井下摩阻低,钻井液性能稳定,油气层渗透率恢复性好等特点。配合使用随钻堵漏材料和实施工程技术措施,克服了盐水侵、泵排量小等不利因素,成功地防止了地层的漏失。聚合醇正电胶盐水钻井液可满足盐层区块的调整水平井、大斜度、大位移定向井的钻井施工。     

乌兹别克斯坦明格布拉克油田明15井钻井液技术

乌兹别克斯坦明格布拉克油田,地质构造极其复杂,井深800～3850 m存在盐水层、大段硬石膏、膏泥混杂层以及强水敏性地层,地层内CO₂气体浓度高,中下部3850～5900 m地层存在断裂带,孔洞裂缝发育,石膏蠕变缩径,高压油气水同层,溢漏矛盾突出,针对“四高一超”井（地层温度≥ 170℃、压力系数≥ 2.3、含盐≥ 20%、含硫5%～6%、超深井）施工,钻井液既要满足压稳上部高压层,又要兼顾下部低压层防漏堵漏和防H₂S需要,为解决大段石膏层蠕变缩径、高压盐水侵入造成井壁失稳垮塌以及高密度钻井液流变性调控难度大,循环压耗高,油气层保护等技术难题,通过钻井液体系优选,确定二开以下异常复杂井段采用高密度复合有机盐钻井液。现场应用结果表明,复合有机盐钻井液抑制润滑性好,抗盐钙污染能力强,固相含量低,即使在加入高浓度堵漏材料后,钻井液流变性依然可控,成功解决了该油田高密度钻井液压差卡钻、盐膏层阻卡、溢漏同层造成井下复杂事故频发以及无法钻遇深部油气层的技术难题,实现了打成目标,为后续施工提供了技术支撑和宝贵经验。      

土库曼斯坦亚速尔地区盐膏层及高压盐水层钻井液技术措施

土库曼斯坦亚速尔哲别油田2230～2860m存在多套盐膏层及高压盐水层,矿化度高、安全密度窗口窄,施工难度极大。研究应用了钙处理的复合盐水钻井液体系,利用对钻井液的钙处理提高了抗高浓度钙镁离子污染的能力,保证了钻井液性能的稳定;应用近平衡压力钻井技术与随钻堵漏技术相结合,使用延时膨胀堵漏技术为主的复合堵漏技术较好地解决了井漏及安全密度窗口窄的难题。现场顺利完成了4口井的施工,为以后该地区钻井施工的顺利进行提供了技术保障。     

张海39-39Z分支井钻井液技术

张海39-39Z分支井是大港油田第一口真正意上的四级分支井。根据该地区地层特性,综合考虑该井的井身结构、工艺特点、分支井眼工序复杂、保护油气层以及环境保护对钻井液的要求等,结合以往该地区钻井所用钻井液体系应用效果及其现场技术,张海39-39Z分支井在主井眼一开浅地层采用膨润土-聚合物钻井液钻进,二开明化镇组采用聚合物钻井液、进入馆陶组转化为硅基防塌钻井液钻进,主井眼三开及分支井眼均采用有机盐钻井液钻进,较好地满足了分支井不同阶段钻井与其它作业施工要求,钻井液性能稳定,效果明显。该井以合理的流变性能解决了井眼净化问题,以控制合理的有机盐含量和膨润土含量保证了钻井液抑制性、稳定性问题,运用合理的钻井液密度等解决了井壁稳定问题,为今后采用常规钻井液体系及其现场技术完成类似分支井作业提供了借鉴意义。