延长区块陆相页岩水基钻井液性能优化评价

延长陆相页岩气资源量丰富,勘探开发处于早期研究阶段。储层地质情况复杂,水平井钻井时常发生井塌等事故,为保持井壁稳定常使用油基钻井液,而油基钻井液又面临环境保护和高成本等压力,为此,研制出页岩水基钻井液体系PSW-1。PSW-1钻井液用0.2%聚合物BOP、2.0%提切剂TQ-1和2.0%的润滑剂ORH-1进行处理,以改善其携屑能力和润滑性。PSW-1的动切力为10 Pa、静切力为4.5 Pa/10 Pa、润滑系数为0.07。经过在4口页岩气水平井的现场应用,PSW-1钻井液能有效地悬浮、携带岩屑,大幅降低钻进时的摩阻;失水量为2.0～2.8 mL,井径扩大率仅为6.34%,有效保持井壁稳定和井下安全。为低成本、高效开发延长陆相页岩气水平井提供技术支持。      

复杂深井高密度阳离子钻井液体系优化研究与应用

针对玉门酒东油田白垩系深部井段钻井液在高密度、高井温、高矿化度条件下流变性不易控制、现场维护难度大、钻井复杂事故多、完井电缆测井成功率低等问题,室内优选出了钻井液封堵剂JHS-01和抗高温降滤失剂JY-1B两种钻井液处理剂,优化形成了改进型高密度阳离子钻井液配方。室内评价表明,该钻井液在密度2.00 g/cm³时的漏斗黏度为77 s、动切值为7 Pa、终切值为8 Pa,120 ℃ HTHP滤失量为10 mL,黏切值低,封堵造壁性能良好,抑制性、抗温、抗污染等性能符合要求。现场应用表明:该钻井液与改进前邻井相比,漏斗黏度由88～110 s降至78～86 s、动切值由23～28 Pa降至12～20 Pa、终切值由14～26 Pa降至6～16 Pa,钻井液流变性明显改善,120 ℃ HTHP滤失量9～11 mL,泥饼薄(2.5 mm)且致密,封堵造壁性能良好,钻井无复杂事故,电缆测井一次成功,满足酒东高密度复杂深井钻井要求。      

新型洋麻基天然低滤失水基钻井液

<正>美国Kenactiv公司研制出一种新型洋麻基天然低滤失水基钻井液——DrillWall TM,其主处理剂是从洋麻中提取的,该处理剂具有提高润滑性、冷却钻头和防止压差卡钻的作用。实验室内砂床测试结果表明,与现有的水基钻井液相比,DrillWall TM可使钻井液的滤失量降低50%以上。使用DrillWall TM钻井可以降低钻井液的漏失量,提高钻井液利用效率,从而降低钻井成本。DrillWall TM之所以拥有如此优越的性能,是由于     

强封堵高密度油基钻井液在新疆油田高探1井的应用

高探1井是2018年新疆油田的一口风险探井,位于准噶尔盆地南缘冲断带四棵树凹陷高泉东背斜构造,该井塔西河组地层存在断层、破碎带,安集海河组地层具有极强水敏性,吐谷鲁群组地层存在高压水层。钻井过程中,易出现井壁失稳、阻卡、井下复杂情况高发等难题。针对该构造的地质特点,分析采用油基钻井液钻井过程中的技术难点,提出相应的技术对策。通过实验优选出强封堵高密度油基钻井液的配方,对其性能进行实验分析评价。实验结果表明,强封堵高密度油基钻井液30 min高温高压滤失量2.8 mL,60 min高温高压滤失量2.9 mL,30 min后滤失量趋于0;对安集海河组泥岩的膨胀率为0.7%,岩屑滚动回收率为97.6%;抗10%岩屑、15%水、4%水泥、15%NaCl、3%石膏污染;在?30 ℃下,钻井液的漏斗黏度126 s、初切8 Pa、终切16 Pa。现场应用表明,强封堵高密度油基钻井液能够解决新疆准噶尔盆地南缘冲断带四棵树凹陷高泉东背斜构造地层钻井的难题,复杂事故率降至1%,钻井周期缩短50%、钻井综合成本降低50%,提质提效效果显著。建议在新疆准噶尔盆地南缘地区强水敏性地层、高地应力地层等复杂地层超深井中进一步推广应用。     

高密度油基钻井液降黏剂及其现场应用

高密度油基钻井液稠化的主要原因之一是钻井过程中劣质固相的侵入,特别是低密度固相含量的不断增加。劣质固相经过油基钻井液中的润湿剂、乳化剂作用后使其具有了一定的活性,增强体系的网架结构,导致钻井液的黏度和切力上涨。以月桂酰胺、硬脂酸酰胺和芥酸酰胺为原料,按照质量比1∶2∶1合成了分子链中具有可吸附胺基、酰胺基的多元活性基团的降黏剂CQ-OTA。降黏评价实验表明:CQ-OTA能够将固相含量为48.5%高密度稠化油基钻井液的塑性黏度降低25.0%,静切力降低60.0%,其在油基钻井液中的推荐加量为0.5%～1.5%;在威202HX平台现场应用,能够改善油基钻井液的流变性,提高劣质固相容量限,塑性黏度由53.0 mPa·s下降至40.0 mPa·s,10 min静切力由23 Pa下降至14.5 Pa,保证了高密度油基钻井液顺利钻至目的井深,提高了高密度油基钻井液重复使用效率,降低了钻井成本。      

超微粉体加重高密度油基钻井液的性能

为解决高密度油基钻井液中采用常规重晶石粉加重多发生固相沉降的难题,室内分别研究了超微重晶石粉、超微铁矿粉、超微锰矿(中值粒径D504μm)加重高密度油基钻井液的性能,并研究了超微粉体和常规重晶石复配加重高密油基钻井液的性能。研究结果表明,与普通重晶石加重钻井液相比,采用3种超微加重的油基钻井液的流变性和电稳定性明显增强,超微材料性能优良程度排序依次为超微锰矿粉超微铁矿粉超微重晶石粉。将超微粉体和普通重晶石复配(质量比1∶1)加重至钻井液密度为2.3 g/cm3时,超微锰矿粉、超微铁矿粉和普通重晶石复配加重时可获得良好的流变性,而超微重晶石和普通重晶石复配加重后黏切偏大,流变性差,将乳化剂用量降低50%以上可获得良好流变性,复配加重油基钻井液180℃高温稳定性良好,热滚后的表观黏度仅为68 m Pa·s,塑性黏度为59 m Pa·s,初终切力为6 Pa/8 Pa,破乳电压达1732 V,稳定性指数TSI仅为0.5。超微粉体明显改善了钻井液的流变性、高温稳定性并降低处理剂应用成本,能更好地适应超深井复杂地质条件钻井需要。     

水平井钻井液技术在克拉玛依油田百重7井区的应用

针对克拉玛依油田的百重7井区的地层、油藏特点及水平井钻井的技术难点，采用完善的水平井钻井液完井液技术解决了在水平井钻井中遇到的的井壁稳定、携砂能力、降低摩擦、防漏堵漏、油层保护问题，形成了一套有针对性的水平井钻井液体系和技术措施，对提高百重一7井区的钻井速度及缩短钻井周期发挥了重要作用。2006年度采用该套水平井钻井液技术在新疆克拉玛依油田的百重7井区顺利完成了54口浅层稠油水平井的施工。     

川西地区中深井快速钻井的钻井液应用技术

钻井液体系的改进是提高钻速最直接的手段之一。依据川西地区上三叠统须家河组实钻资料统计分析以及大量文献调研成果,以室内试验分析评价为基础,详细阐述了对钻速影响显著的钻井液因素,认为钻井液密度增高会造成钻井正压差增加和钻井液固相含量增加,由此造成钻速随钻井液密度的增加呈对数降低,其降低的幅度随钻井液增量的增加而降低;钻井液体系转化引起的钻井液黏度、切力增加,流变性能变差,瞬时失水量降低是钻速降低的关键因素。现场试验结果表明,优选出的钻井液体系不仅具有较好的流变性能,而且对于复合钻井工艺的顺利实施亦起到了积极作用,可有效地缩短钻井周期,提高钻井速度。     

双聚磺胺基聚醇钻井液在渤南低渗油田的应用

渤南油田储层地质特点及钻井技术难点,要求钻井液具有强抑制性、高润滑性、高抗温性和优良的储层保护性能,因此优选了双聚磺胺基聚醇钻井液。其中的胺基聚醇属聚胺改性聚醚多元醇类防塌剂,是将聚胺和聚醚多元醇2者的优点有机结合起来的一种新型防塌剂。性能研究结果表明,该钻井液具有抑制性强,抗盐、抗钙和抗岩屑侵的能力强,储层保护性能好等特点。该体系在渤南地区的6口井中得到了成功应用,建立了一套较适合快速钻井的钻井液性能参数:塑性黏度保持在15～30 mPa·s之间,动切力保持在10～18 Pa之间,动塑比保持在0.3～0.5 Pa/mPa·s之间,漏斗黏度控制为50～65 s。该体系不仅有利于提高钻速,而且还成功地解决了PDC钻头泥包与地层起下钻遇阻、遇卡和井径扩大率增大的问题,为深井钻井提供了一种新型高效钻井液体系。     

盐水水包油钻井液研究与应用

鱼骨井钻井液与油层的接触面积大,气井对钻井液污染敏感,需要一种适合的完井液保护储层,2007年元月至7月西部钻探克拉玛依钻井公司泥浆技术服务公司根据国内其它油田水平井和鱼骨型水平井钻井液的使用情况,结合克拉玛依油田的地层特点,通过大量的室内试验,开发了2种盐水水包油钻井液配方,分别在克拉玛依油田百重7井区、石南4井区进行了4口井的试验,取得了良好的效果,取得了良好效果。     

钻井液降失水剂的合成研究

在钻井过程中，加入降失水剂能在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的滤失量。本实验采用丙烯酰胺（AM）、阳离子单体HMC-1与磺甲基丙烯酰胺（SMAM）三元共聚得到一种两性离子钻井液用降失水剂。室内评价结果表明，该降失水利剂能够降低钻井液的失水量，且能够改善钻井液的流变性，降低钻井液的稠度，具有良好的抗盐、抗钙能力。     

渤海油田垦利油田群钻井液技术研究与应用

针对渤海油田KL10-1油田群钻井过程中存在的起下钻不畅、憋压、憋扭矩、抬钻具、钻井液粘切上升幅度大等复杂情况和储层保护需要,为进一步提高作业时效,降低钻井液成本,通过技术优化,引入一种泥饼增韧改良剂代替多种降失水材料,并在垦利10-1油田群得到了很好的应用效果,优化后的钻井液各项性能优异,不但能很好的满足钻井液技术要求,使东营组易垮塌地层起下钻得到很好的改善,而且降本增效显著,为渤海油田后续开发提供良好的技术保障。     

中原油田大斜度定向井钻井液处理工艺

中原油田地质特征及对钻井液性能的要求中原油田是较为复杂的断块油气田，各断块地层压力系数悬殊，同一层位深度不一，断层多断块小。针对大斜度井的钻井特点，对钻井液性能要求如下：１．钻井液具有良好的抗高温能力。钻井液在高温下须保持良好的流动性，性能稳定。２．部分区块存在发育良好的巨厚复合盐层，盐层的溶解易造成盐间夹层垮塌，形成“大肚子”井眼，同时也严重损害钻井液性能，造成粘切升高、失水增大，增加了钻井液维护处理的工作量。这就要求钻穿盐层前要预处理钻井液，穿过盐层后采取措施及时处理和调整钻井液，保证井下安…     

威202H3平台废弃油基钻井液处理技术

目前处理废弃油基钻井液一般采用集中填埋或回注地层,依然存在潜在的环境污染问题,同时也浪费了大量矿物油资源。笔者对威202H3平台废弃油基钻井液进行回收利用研究,首先测定了废弃钻井液本身的性质,测得其表观黏度为100~120 mPa·s、塑性黏度为80~100 mPa·s、动切力为20 Pa、初终切为20/35 Pa/Pa,粒度主要集中在5.59~13.74μm。在现场及实验室进行复配再利用研究,发现在威202H3-3井龙马溪地层加入2 m3废弃油基钻井液后,油基钻井液终切不断升高、动塑比难以控制;利用废弃油基钻井液中劣质固相,在长宁H12-3井用于配制堵漏浆,施工顺利,效果较好。因此得出,废弃油基钻井液回收再利用的困难在于其中含有大量粒径小于20 μm的固体颗粒,现有固控设备难以除去,并且现有处理技术均存在安全、占地面积、能耗、交通运输、环保及成本问题,建议这种废弃油基钻井液体系用于配制页岩地层发生漏失时的堵漏浆,在一定程度上减小经济损失。而在今后废弃油基钻井液处理技术的研究过程中,如果超临界CO₂流体萃取技术能够降低成本,将成为废弃油基钻井液重要的处理技术。      

克拉玛依油田水平井钻井液及油气层保护技术

克拉玛依油田水平井钻井,从"八五"开始攻关到现在规模化推广应用,从起步、发展到成熟,已经形成了完善配套的技术体系。钻井液技术针对水平井钻井实际需要,对钻井液体系、井眼稳定、减阻防卡、井眼清洁、防漏堵漏和油气层保护等关键技术开展研究,不断取得新的进展,并通过实践应用和再认识,形成了具有本油田特色的水平井钻井液与油气层保护技术。     

烷基糖苷衍生物钻井液研究及在长宁H26-4井的应用

针对川南页岩气地层特点,长水平井的钻井要求,研发了一种新型的水基钻井液体系-烷基糖苷衍生物(ZYAPD)钻井液体系,并通过室内评价了其基本性能、井壁稳定能力、润滑性。结果表明,该钻井液体系具有良好的流变性能,高密度条件下高温高压失水小于5 mL;90℃条件下对露头页岩岩心连续浸泡,ZY-APD钻井液在50 d内与油基钻井液井壁稳定能力相当;润滑系数小于0.1。该钻井液在长宁H26-4井的应用过程中,井壁稳定、携砂效果及润滑性能良好。该体系较好满足了页岩气水平井钻井施工技术要求。     

如何更好地发挥钻井液效能

简要介绍了钻井液主要功效。根据系统工程原理，提出钻井液使用过程中需解决好五个关系问题。同时指出，正确发挥钻井液在现场使用效能，是进行安全、优质、快速钻井的前提，有利于保护油气层、提高钻井水平和降低钻井成本。     

聚合醇钻井液在水平井钻井中的应用

报道了在聚合物钻井液中加入3％市售聚合醇JCP-1得到的聚合醇钻井液的应用性能和在水平井钻井中的应用。在室内实验研究中发现，加入1％～3％JCP-1的聚合物钻井液，其漏斗粘度、滤失量、塑性粘度和动切力变化很小；在聚合物钻井液中加入3％JCP-1，使100℃滚动16h后页岩回收率由58％升至86％，使80℃下形成的滤饼摩擦系数由0．1降至0．038，摩阻降低63％；使储层岩心渗透率的恢复率由71％增至94％。在42口井水平井段钻井中使用聚合醇钻井液，均未出现钻井事故，这些井投产后有多口井自喷，3口井产油量超过100t／d。详细介绍了永12平4井概况和使用聚合醇钻井液的效果：井具与井壁间摩擦阻力由280kN降至90～110kN；无垮塌摔块现象。井径扩大率仅6．68％；地层渗透率恢复率由71．2％(聚合物钻井液，-1340m处)升至84．0％(-1560m)和87．0％(-1840m，水平段)。该井投产后产量是邻近直井的9倍。表2参3。     

可降解清洁钻井液的研究及现场应用

针对煤层气井钻井过程中钻井安全和煤层保护之间的矛盾问题,研制了钻井液用提切剂BZ-2和固膜剂GMJ,并以此为核心开发了可降解清洁钻井液体系。对BZ-2和GMJ的抑制性、流变性、残渣量及对岩心强度的影响等性能进行了评价。实验结果表明,该体系的页岩回收率为93.5%;流变性好,动塑比达到0.93 Pa/mPafs,初切、终切、动切力分别为2.5、3.0、20.5 Pa;API滤失量控制在12 mL以内,残渣量为4.5 mg/L,岩心强度增加了16.7%。该体系已在山西沁水盆地南部晋城斜坡带郑庄区块4口井进行试验。试验效果表明,其解决了该区块多分支水平井的钻井安全和煤层保护问题,日产气量较邻井提高了2倍以上,测算稳定产气量在3 000~5 000 m3/d,具有较好的推广应用前景。      

空气（雾化）钻井优化设计

在总结，分析国内外空气钻井技术资料的基础上，结合克拉玛依油田应用空气钻井的现场实践对空气钻井参数，技术工艺进行了优化设计，提出了一整套空气钻井设计原则，软件模拟和成本效益分析方法，对探明低压油藏储量，减少钻井风险，降低钻井成本起着关键性作用。