腐植酸铝-胺基钻井液的研究与应用

随着河南油田勘探开发的的深入,大斜度井、水平井及非常规井等特殊工艺井的增加,钻井难度急剧增大,在张店油田、泌阳凹陷的大斜度井、水平井在钻井过程中,采用聚合物防塌钻井液体系,由于粘土矿物含量高(I/S相对含量达33-50%),多次出现了缩径、坍塌、卡钻及钻头泥包等井下复杂情况,如张20井出现两次卡钻,泌页HF1井频繁发生钻头泥包,由于井壁多次严重坍塌、阻卡等井下复杂情况,最后导致回填侧钻,说明水基聚合物钻井液体系的抑制性已不能很好地解决钻井过程中出现的复杂情况。腐植酸铝-胺基水基钻井液是一种强封堵、强抑制的水基钻井液,该钻井液含有一种胺类抑制剂、腐植酸铝,并与其它处理剂等,该体系具有良好抗盐膏、抗温性、良好的封堵能力,有利于水敏性地层、大段泥页岩地层的优快钻井。针对泌阳凹陷、张店油田泥页岩、伊蒙混层含量高,泥岩易水化分散,页岩层理发育,水敏性强,钻井过程中易出现井壁坍塌、钻头泥包等问题,为此形成腐植酸铝-聚胺钻井液体系,现场应用表明该体系能较好封堵泥页岩的微裂缝,解决泥页岩的坍塌。     

大庆古龙南茂15-1区块水平井水基钻井液技术

针对大庆古龙南地区茂15-1区块地层复杂,易发生泥包钻具,卡钻和井壁坍塌等工程事故,为了适应现场施工情况的需要,对原硅基阳离子聚合物钻井液体系进行优化配方来解决茂15-1区块的复杂问题,该钻井液抑制性、流变性、润滑性、井壁稳定能力及携岩能力好,满足茂15-1区块的地质需要,在古龙南地区施工完钻15口水平井中无安全事故。     

缅甸Y-1井钻井液的研究与应用

通过聚合物体系直接转化得到KCl／PHPA钻井液体系,使用KCl、PHPA控制泥浆的抑制包被性能,使用沥青类、树脂类处理剂增强泥浆的封堵防塌性能,维护适当的流变性能并且严格控制失水。将KCI／PHPA钻井液体系用于缅甸Y-1井的现场钻探,结果表明,该体系具有抑制性好、防塌能力强、滤失量低、润滑性能好、性能易于调控等特性,有效地克服了凝灰岩地层破碎掉块、坍塌、岩屑携带等问题。钻井过程中起下钻畅通,下套管顺利,井径规则,满足安全钻井的要求。     

硫酸盐钻井液体系的室内研究与应用

钻井过程中钻遇高压高钙盐水层,钻井液污染严重,用常规方法多次处理钻井液均未成功,应用硫酸盐钻井液体系,成功解决钻井液污染问题,为钻遇大段石膏层,盐岩层、芒硝层等高含钙化学盐类地层找到一套切实可行的技术方法.室内对该体系配方进行优化完善,同时评价了该体系优选配方抗钙、抗温、抑制性、油气层保护效果等性能.     

阳离子烷基糖苷钻井液在中原小井眼侧钻井的应用

中原油田小井眼侧钻井常规钻井液为聚合物混原油钻井液,不仅不利于环境保护,还经常出现掉块、卡钻等井下复杂状况,为了解决常规钻井液抑制性、润滑性不足的问题,本文通过正交设计优选出了强抑制性的CAPG钻井液体系,该体系页岩滚动回收率达96.85%,润滑系数达0.10,现场试验结果表明:优选出的CAPG钻井液配方满足了中原小井眼侧钻井安全快速钻进的要求,施工井均顺利完钻,电测、下套管一次成功。     

易垮塌地层水基钻井液改进技术

南海西部某油田WX地层泥岩、页岩层理发育明细,钻井过程中井壁失稳问题频发,由于井壁失稳导致的钻井复杂情况率高达30%以上,通过分析地层粘土矿物总量和常见非粘土矿物X射线衍射定量分析,研究泥岩、页岩层位井壁失稳的主要机理为:研究层位微裂隙发育,钻井液封堵性不足导致水相易进入地层。钻井液抑制性不足,导致粘土矿物水化严重。同时,粘土矿物中水化膨胀导致岩石应力急剧变化,并最终向井筒方向释放,造成缩径、掉块、坍塌和井径扩大等一系列井壁失稳问题。针对研究层位坍塌机理,在现场钻井液基础上,加强了其封堵性、包被性和抑制性,进而研发出以氯化钾和聚氨为抑制剂的高抑制性防塌钻井液体系。对该体系开展了系统评价,结果表明,该钻井液封堵性和抑制性较强,能满足现场工程需求。     

渤海曹妃甸区块钻井液体系优化研究

曹妃甸区块位于渤海中部海域,自上而下钻遇地层依次平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组,上部地层强度低,受泥岩水化膨胀和蠕变变形等作用易造成缩径现象,常规钻井液体系抑制性过强,极易造成起下钻困难。探井钻井期间主要复杂情况为起下钻阻卡,占比85.2%。为提升开发井钻井作业效率,改善所采用的钻井液体系与油田地层的适应性,本研究根据岩性特点,结合探井复杂情况分析,提出采用强包被、强封堵改进型PEC钻井液,本体系采用NaCl替代KCl,配合插层抑制剂,可缓解缩径而引起的起下钻阻卡倒划眼困难的矛盾,提高起下钻效率。通过实验研究表明,该体系具有良好的抑制性和封堵性,抗钻屑污染能力强。对现场一口实例应用井进行分析,使用该体系后,流变性优良,倒划眼顺利,效果良好。对减少浅层起下钻阻卡风险,提高起下钻效率具有良好的指导意义。     

延长油田复杂区块水平井钻井液优化与应用

延长油田以靖边、定边和吴起区块为主,该区水平井技术发展迅速,侏罗系延安组和三叠系延长组作为主力层位开发已经有较大规模。但部分区块地层炭质泥岩和泥页岩较为发育,工程情况较为复杂,水平井钻井过程中,漏失和坍塌问题特别严重。延长油田水平井钻井技术,特别是钻井液技术研究显得尤为关键。现阶段延长油田水平井钻井所用的K-PAM聚合物钻井液体系存在流变性不佳、封堵和抑制性不足等缺点,室内通过对地层岩性和钻井技术难点分析,优化形成了新的水平井钻井液体系,并指出水平井钻井液性能要求。针对延长油田实际情况,提出水平井钻井液应用基本原则和主要优缺点。以定边井塌为例,对定边水平井坍塌问题进行深入探究,给出具体集体措施,现场应用效果较好。     

阳离子聚合物钻井液在钻井中的应用

为了增强对阳离子聚合物钻井液的流变性、抑制性、稳定井壁能力、携带钻屑的能力和防卡、防泥包等性能的进一步了解,从而保证了井下的安全、提高钻井的钻速和保护油气层等方面都显示出优越性。     

大庆油田水基钻井液体系抑制性评价

大庆油田的嫩江组、青山口组的大段泥岩地层易水化膨胀、剥落垮塌。钻井过程中易井壁失稳,造成卡钻及掉钻具等井下复杂事故。对大庆油田常用的水基钻井液进行了常规及抑制性的试验评价。通过常规性能测试表明,正电聚醇钻井液的AP I滤失量和HTHP滤失量较低,润滑性也相对较好。通过抑制性评价试验表明,在大庆油田常用的水基钻井液中正电聚醇钻井液的抑制性比较突出,满足钻井施工对井壁稳定的需要。     

硅酸盐钻井液在陆丰7-9-2中的应用

为了解决陆丰古近系地层在钻井过程中出现的起下钻困难、卡钻、井径扩大、电测卡钻等井壁失稳问题,在分析了传统聚合物钻井液体系利弊的基础上,结合已有钻井液资料,分析井壁失稳原因,采用一种适合于珠江口盆地古近系地层的硅酸盐钻井液体系。本文主要分析了陆丰区块珠江口盆地地层特点及现有硅酸盐钻井液存在难点及对策,并对优化后硅酸盐钻井液在珠江口盆地古近系地层的应用情况进行分析和评价。结果表明,硅酸盐钻井液体系应用过程中性能稳定,抑制性良好,在较临井降低钻井液密度0.09g·cm~(-3)的情况下,整体井眼规则,钻井及测井期间无井下复杂情况发生,在珠江口盆地古近系地层应用取得了成功,有效解决了井壁稳定与钻井液密度之间难平衡问题。     

无固相盐水钻井液在柳林煤层气多分支水平井中的应用

多分支水平井是目前煤层气高效开发的主要手段之一,尤其适用于低压、低渗、低产煤层的开发。在进行煤层气多分支水平井钻井作业时,煤层经常发生坍塌或者井漏。不适用的钻井液体系还会污染煤层,导致产能严重不足。在柳林区块XX-07H多分支水平井在煤层水平段钻井作业,优选并应用无固相盐水钻井液。该钻井液体系密度低、粘土抑制性好,有效解决煤层井壁稳定性、漏失复杂问题,减少对煤层伤损害。     

优质轻钻井液体系应用

针对于深井、超深井以及地层复杂、井壁稳定性差等条件下,轻钻井液的实际应用面临着较大的困难。而采取提高钻井液密度方法来预防井壁坍塌,将严重制约钻井速度,且容易导致井漏等安全风险。为有效提高深井和超深井钻井效率,通过采用具有较强封堵能力和抑制性的聚合物-KCl轻钻井液体系,从而良好的解决上述制约钻井效率和安全性的问题。现场实践应用表明,优质轻钻井液体系不仅能充分发挥PDC钻头的特性,还能提高固井质量和起到保护保护油气层的目的,对高效钻井起着十分重要的作用。该钻井液体系的应用,为提高机械钻速提供了有利平台。     

胜利油田河148—斜78井钻井液技术

河148-斜78井是河148区块的一口重点生产井,该区块地质情况复杂,中间地层为大段的高渗透低压砂层,易发生漏失、缩径和粘卡。沙河街组泥页岩水敏性强,易发生泥岩剥落掉块,井壁坍塌严重,造成井下复杂和电测遇阻遇卡。下部地层异常高压,钻井液密度高,同时存在含有盐水的高压油气层,污染钻井液。通过技术研究,应用抑制性聚合物钻井液体系和聚磺防塌润滑钻井液体系,特别是应用了屏蔽暂堵承压等钻井技术,取得了较好的应用效果,满足了钻井施工需要。     

排66井钻井液技术

该井是一口预探井,地层较杂、工序多,施工中会遇到井壁坍塌、井漏和其他一些复杂情况。所钻目的层石炭系近1800米,从邻井施工情况看,该区块石炭系钻速慢,施工周期长。从施工结果来看,不同井段选用不同的钻井液配方,有效的提高了钻井速度,保护了油层,减少了复杂情况的发生,尤其是在三开井段选用低固相聚合醇屏蔽钻井液体系,大大提高了钻井的施工速度。     

排66井钻井液技术

该井是一口预探井,地层较杂、工序多,施工中会遇到井壁坍塌、井漏和其他一些复杂情况。所钻目的层石炭系近1800米,从邻井施工情况看,该区块石炭系钻速慢,施工周期长。从施工结果来看,不同井段选用不同的钻井液配方,有效的提高了钻井速度,保护了油层,减少了复杂情况的发生,尤其是在三开井段选用低固相聚合醇屏蔽钻井液体系,大大提高了钻井的施工速度。     

准噶尔盆地新型环保型钻井液研究与应用

准噶尔盆地深井及大位移深水平井存在着储层埋藏深、地层压力变化大、所钻岩性复杂等难点致使钻井复杂事故频发,为加强对深井钻井液流变性、抑制性、封堵性、润滑性等性能研究,在准噶尔盆地成功研究并应用新型XZ高性能水基钻井液、胺基聚合物钻井液。XZ高性能水基钻井液中研发出5种新型处理剂,用以提高井壁稳定性、钻井液抑制性、微纳米级封堵性和润滑性,成功创建了一套适合准噶尔盆地深井及大位移深水平井的XZ高性能水基钻井液工艺;胺基聚合物钻井液体系具有非常强的抑制性和剪切稀释性,抗污染能力强、性能稳定,封堵、防塌能力和携岩、清洁能力强等特点。通过现场试验研究表明,XZ高性能水基钻井液、胺基聚合物钻井液均能达到降低井底复杂事故发生、缩小井径扩大率、缩短钻井周期、降低钻井成本的目的,能同时满足安全、高效、环保要求,值得在适宜地层区块加以推广应用。     

硅基阳离子水基钻井液体系在大庆油田水平井中的应用

大庆油田自2007年开始大量应用水平井钻井技术开发外围＂三低＂油藏,而硅基阳离子水基钻井液体系作为一套成熟的水基钻井液体系在大庆油田的水平井钻井施工中发挥了重要作用,在三年近100口水平井的实际应用中,该体系以其抑制性强、润滑性好、滤失量小和流变性稳定以及具有简单有效的现场应用工艺等特点在钻井现场很好的解决了由于目的层泥页岩段长、造浆能力强、多层里发育、易塌、易漏等特点对水基钻井液的限制,取得了良好的应用效果,现场应用证明该体系可替代油基钻井液成为大庆水平井钻井的常规钻井液体系。本文对该钻井液体系的室内性能（流变性、抑制性、润滑性等）进行了研究与分析,并在大量现场应用的基础上总结性介绍了该钻井液的现场配制工艺和维护工艺。     

强抑制聚胺钻井液在YX43井的应用

针对苏北地区Y区块泥页岩含量高地层钻井过程中页岩剥落掉块,软泥岩吸水膨胀缩径引起的井壁垮塌、卡钻等井下复杂问题,研发了强抑制聚胺钻井液体系。采用岩心浸泡试验和岩心滚动回收率试验,评价了聚胺抑制剂及其钻井液体系的抑制性能。评价结果显示:研发的强抑制聚胺钻井液体系具有很好的延缓岩心水化分散的作用,抑制性较强。现场应用结果表明:YX43井采用强抑制聚胺钻井液体系后,完井电测顺利,一次成功,井径规则,平均井径扩大率仅4.93%,完井周期缩短12 d,全井复杂时间为0,降低了钻井成本,实现了快速安全钻井。     

霍尔果斯地区钻井液技术难点及对策

霍尔果斯地质情况复杂,泥岩含量高。在钻井过程中,卡钻、阻卡、井漏事故频繁,为此采用了CQ-XWQG高性能水基钻井液和高密度油基钻井液,并根据漏速的大小,采用合适的LCM堵漏技术。根据霍尔果斯背斜地层的特征及已完成井的资料,确定了CQ-XWQG高性能水基钻井液和高密度油基钻井液的配方,并分别对其流变性、稳定性、抑制性等性能进行了评价,结果表明,两种钻井液的流变性、稳定性、封堵性及抗污染能力均能达到设计要求。霍11井采用了两种钻井液,复杂事故发生率减少,应用LCM堵漏技术,减少了钻井液的漏失量,大大提高了钻井速度。这表明,CQ-XWQG高性能水基钻井液、高密度油基钻井液、LCM堵漏技术的结合,可以解决霍尔果斯背斜钻井过程中存在的卡钻、井漏等复杂事故,提高钻井速度,降低钻井成本。